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Nucleic Acids Res｜周宇研究组构建病毒感染的多组学数据库

花匠小妙招
2024-11-24 17:46

病毒无处不在，并且种类和数量繁多。一些病毒的感染会导致严重疾病包括癌症，比如乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）、卡波氏肉瘤病毒（KSHV）以及严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）等。病毒感染通常会导致宿主内部不同分子机器的失调，比如基因表达失调和RNA加工异常等。为了更好地理解病毒感染的机制以及致病机理，需要进一步研究病毒感染情况下宿主细胞响应的详细分子机制。因此，迫切需要建立一个涉及不同病毒感染不同物种或组织的病毒-宿主互作的多组学数据库，方便科研工作者能够更好地整合挖掘病毒感染相关的高通量测序数据，从而促进对病毒感染及其致病机制的研究。

2021年10月31日，武汉大学病毒学国家重点实验室/生命科学学院周宇教授研究组在知名学术期刊Nucleic Acids Research上发表了题为MVIP: multi-omics portal of viral infection的数据库论文，建立了针对病毒感染的多组学数据库-MVIP(https://mvip.whu.edu.cn/)。

在本研究中，研究团队通过对公开数据库（NCBI GEO和SRA等）中病毒感染相关组学数据进行系统地检索和筛选，收集并手动整理了6586个组学数据样本（4980个病毒感染和1606个对照样本），涉及77个病毒和33个物种以及22种组学技术（包括RNA-seq、ChIP-seq等）。该研究团队进一步流程化地处理并分析了这些组学数据，并将样本的关键metadata信息（virus, host species, cell types/tissues, infection time, treatment, assay, target, and publication, etc.）和分析结果进行整合，同时使用数据库进行管理和维护，构建了涉及多病毒、多物种、多维度的综合病毒感染组学数据库-MVIP（图1）。

图1MVIP数据库构建示意图

为了方便用户更好地使用该数据库，MVIP设计并开发了多种可视化组件和分析工具以及基于JBrowse2和UCSC genome browser的基因组数据浏览器，可将不同类型的数据有效整合在一起，为用户提供了友好的数据检索、分析和下载服务，以更有效地研究病毒感染情况下的分子事件。通过MVIP，用户可以获得病毒感染情况下宿主的差异表达基因、可变剪接事件、GO和KEGG通路富集、蛋白结合事件等信息（图2）。此外，用户可以通过分析模块进行病毒-宿主相互作用和病毒感染前后时序的基因表达动态等相关在线分析。MVIP整合了病毒感染情况下多样的高通量组学数据，提供了广泛的病毒-宿主互作网络中细胞内基因层面信息。

图2MVIP主要功能模块及示例

MVIP数据库在武汉大学病毒学国家重点实验室/生命科学学院的支持下完成，周宇教授为论文通讯作者，武汉大学生命科学学院博士研究生汤治东、樊伟良和李啟明为共同第一作者，博士研究生王得和、硕士研究生温苗苗、王俊浩等参与了本研究。该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中央高校基本科研业务费专项等项目资助，同时也得到了武汉大学超算和信息中心的支持和帮助。

来源：病毒学国家重点实验室

编辑：Jo