GeneAutomate:一种基于浏览器、整数索引的平台,用于双基因列表功能注释和交互式网络可视化

root 提交于 周三, 07/22/2026 - 10:47
对两个基因列表的比较性解释,例如两个处理组、两种组织,或一个发现队列与一个验证队列,是功能基因组学中的常规任务。尽管已有若干工具支持双列表比较(如 EnrichmentMap、RRHO 软件包),但它们通常需要本地软件安装、R/Bioconductor,或手动整合分别生成的单列表输出。当前最广泛使用的基于网络的富集分析工具(DAVID、g:Profiler、Enrichr、ShinyGO、WebGestalt)均围绕一次分析单个基因列表而设计;而那些支持比较的工具,往往缺乏交互式、可直接用于发表的可视化,或依赖服务器端查询延迟。本文介绍 GeneAutomate,这是一款专为两个基因列表并列比较而构建的浏览器端工具。GeneAutomate 使用精确超几何检验并结合 Benjamini-Hochberg 假发现率校正,对 Gene Ontology(GO)和 Reactome 执行过度表示分析(ORA);当提供排序后的(log2 fold-change)输入时,还可进行基因集富集分析(GSEA);同时从 BioGRID 的物理相互作用数据中提取蛋白-蛋白相互作用(PPI)子图。所有参考数据(Gene Ontology、Reactome、BioGRID 以及 NCBI/Ensembl 标识符交叉引用)均在离线状态下预先编译为一个约 32 MB 的单一整数索引数据库,面向 Homo sapiens,其中每个基因标识符——Ensembl ID、Entrez ID、官方符号或别名——在任何用户查询之前都会被解析为一个规范整数。该设计将运行时路径中的实时数据库往返请求移除,从而无需安装或服务器端逐次查询瓶颈,即可实现快速、桌面端的富集分析。该工具渲染十三种基于 D3.js 和 Cytoscape.js 的交互式比较可视化,包括 Rank-Rank Hypergeometric Overlap(RRHO)热图、GO-slim “Radar/Spider” 功能指纹,以及弦图/边捆绑交叉对话图,据我们所知,任何现有学术或商业 ORA/GSEA 平台都未将其作为一套集成方案提供。GeneAutomate 是一个未获资助、由单个学生在教授反馈下开发的项目,目前处于开发的最后阶段。它无需安装或登录。本文描述了该工具的架构、统计方法,以及相较于已建立的学术工具(DAVID、ShinyGO、g:Profiler、Enrichr、WebGestalt、STRING、PANTHER、GeneMANIA、Cytoscape、clusterProfiler、GSEA、Metascape)和商业平台(IPA、MetaCore、Pathway Studio、iPathwayGuide、Partek Pathway)的比较特性,并坦诚说明了当前版本的限制,这些限制计划在下一个版本中增加修正:仅支持单一物种(人类),不提供上游调控因子分析,且当前比较仅限于两个(偶尔三个)并行列表。GeneAutomate 可在 https://geneautomate.tech/ 获取。

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