Схематическое изображение собаки: рисунок собаки схема | Рисунок собаки, Собаки, Художественные иллюстрации

Пищеварительная система собаки: особенности, как поддержать здоровье

20.09.2018

Между пищеварительными системами людей и собак существует множество различий. Следовательно, отличаются и диетические потребности. Эти отличия важно осознавать, чтобы предотвращать возможные нарушения пищеварения у вашей собаки и определять возникающие проблемы. Ведь то, что кажется вам вкусным или питательным, может вызвать дискомфорт желудочно-кишечного тракта или хроническое расстройство желудка, а в некоторых случаях даже оказаться токсичным.

Почему собак нельзя кормить тем, чем питаются люди?

Диетические потребности собак и людей различаются, поскольку их физиология и пищеварительная система неодинаковы. Вот лишь несколько ключевых отличий:

Обоняние

У собак гораздо более чувствительное обоняние, чем у людей или кошек, что влияет на их реакцию на предлагаемый им корм.

Вкус

У собак нет сильно развитого чувства вкуса. В то время как у людей около 9000 вкусовых рецепторов, у собак их всего около 1700.

1 Собаки выбирают корм не по вкусу, а по запаху.

Разгрызание

У собак сильные челюсти и крепкие зубы, которые эволюционно приспособлены к разгрызанию, разрыванию и измельчению корма. Люди долго пережевывают пищу, тогда как собаки практически не совершают жевательных движений. Кроме того, у собак в слюне содержится меньше пищеварительных ферментов, а потому предварительного переваривания в ротовой полости у них не происходит.

Кишечник

Вещества проходят через толстый кишечник довольно медленно, несмотря на его небольшую длину (от 20 до 80 см). Объем и разнообразие кишечной флоры у собак меньше, чем у человека, а это значит, что им не подходит разнообразие в питании. Длина тонкого кишечника варьируется от 2 до 6 метров, в зависимости от размера собаки, а время прохождения веществ через него составляет всего 2 часа.

Желудок

Желудок собаки обладает очень большим объемом. У собак очень крупных пород он достигает 8 литров, поэтому они могут потреблять большое количество корма. Кислотность желудка собаки также намного выше, что помогает им защищаться от вредных бактерий.

Время кормления

Собаки часто едят быстрее людей, и важно убедиться, что собака хорошо разгрызает корм. Для этого можно предложить питомцу крокеты специально разработанной формы или размера, а также специальные кормушки или миски для кормления.

Диета

Люди всеядны, и 60–65% нашего рациона должны составлять углеводы. Собаки также всеядны, но могут существовать, потребляя меньше углеводов. В отличие от людей, им обычно необходимо более богатое белками питание.

Кроме того, существенная разница наблюдается во времени переваривания корма собаками разных размеров. Человеку может потребоваться до пяти дней на переваривание съеденного, а собакам — всего 12–30 часов, чтобы корм прошел через кишечник.

2

Детальное знакомство с пищеварительной системой собаки

Как и у других млекопитающих, в пищеварительной системе собаки корм расщепляется на питательные вещества, которые затем усваиваются. Главным органом в этом процессе является тонкий кишечник. У него очень большая площадь поверхности, а клетки предназначены для эффективного усвоения питательных веществ. В кишечном тракте также содержится микробиота — полезные бактерии, благодаря которым кишечник собаки остается здоровым. А иммунные клетки защищают собаку, реагируя на вредные бактерии или другие болезнетворные микроорганизмы.

ПеченьТонкая кишкаЖелудокОбодочная кишкаТолстая кишка

Питательные вещества, важные для пищеварительной системы собаки

Чтобы сохранять здоровье в целом, собаке необходима здоровая пищеварительная система, а в этом ключевую роль играет рацион. Важно подобрать питание, которое не просто учитывает особенности физиологии пищеварительной системы собаки, но так же и размеры, породу, возраст, образ жизни и все особенности питомца.

Ветеринарный врач может посоветовать оптимальную диету с учетом конкретных потребностей вашего питомца, но давайте взглянем на ключевые питательные вещества и факторы, которые важны для пищеварительной системы любой собаки.

Белок

Белок способствует росту клеток, он должен быть высококачественным и легкоусвояемым, чтобы приносить пользу и предотвращать появление нарушений пищеварения у собак.

Клетчатка

Клетчатка придает вашей собаке чувство сытости, способствует прохождению корма через пищеварительную систему и улучшает качество стула. Однако следует соблюдать правильный баланс, чтобы не вызвать тяжесть в животе.

Пребиотики

Пребиотики — это тип клетчатки, который стимулирует рост микробиоты в кишечнике собаки, помогающей сохранить ее здоровье.

Углеводы

Углеводы снабжают собаку энергией, но, как и белки, они должны легко усваиваться.

Жиры

Жиры помогают справляться с чувствительным пищеварением. Например, ваша собака сможет получить необходимую энергию из меньшего количества корма, если в рационе будет увеличено содержание жиров. Диета со сниженным содержанием жиров окажется полезной, если собаке требуется диета с пониженным содержанием жира.

Проблемы пищеварения у собак

У большинства собак крепкая пищеварительная система, но они могут страдать от некоторых распространенных проблем. Иногда то, что кажется нарушением пищеварения, может сигнализировать о других проблемах здоровья. Важно знать, что является нормой для вашей собаки, особенно в том, что касается стула, чтобы быстро понимать, когда что-то не так.

Признаки нарушения пищеварения у собак

Диарея

Если у собаки диарея, опорожнение кишечника у нее будет происходить чаще, а каловые массы будут иметь менее плотную или жидкую консистенцию. Это состояние может быть вызвано множеством факторов, среди них инфекции, аллергия, паразиты или проглатывание чего-то вредного или несъедобного.

Запор

Если каловые массы собаки стали твердыми или сухими, дефекация происходит нерегулярно или с напряжением, это может быть признаком запора. У запора могут быть разные причины, в том числе питание, изменение условий содержания, травмы или серьезные проблемы здоровья.

Рвота и срыгивание

Срыгивание обычно происходит вскоре после того, как собака что-то проглотила и когда из организма выводится твердый непереваренный корм. Во время рвоты наружу выходят жидкость и корм, который может быть частично переваренным. Оба состояния могут быть признаком того, что у собаки корм не переваривается должным образом или что у нее проблема с желудком.

Другие моменты, на которые стоит обращать внимание

Нарушение пищеварения у собаки может сопровождаться следующими симптомами:

• Потеря веса.
• Сухая, тусклая, ломкая шерсть.
• Метеоризм.
• Дискомфорт в брюшной полости.
• Изменения поведения, пищевых привычек и аппетита.

Проконсультируйтесь с ветеринарным врачом

Если вы считаете, что у вашей собаки проблемы с пищеварением, следует обязательно обратиться к ветеринарному врачу.

Ветеринарный врач осмотрит животное, чтобы выявить возможные причины проблем. А затем даст рекомендации по коррекции питания, лечению или коррекции образа жизни, чтобы собака чувствовала себя комфортнее.

Выбор подходящего корма для здоровья пищеварительной системы вашего питомца

Независимо от того, есть ли, по вашему мнению, проблемы с пищеварением у вашей собаки, важно проконсультироваться с ветеринарным врачом для подбора наилучшего корма. Существует множество легкоусвояемых кормов для собак, адаптированных под конкретные потребности каждого питомца — от пожилых собак с проблемами пищеварения до растущих щенков с чувствительным желудком.

^{1, 2} Все, чтo нужно знать о питательных веществах, которые используются для кормления, лечения и профилактики заболеваний у собак и кошек. Проф. Доминик Гранжан, 2006, Royal Canin SAS

Вернуться к началу

О чем виляет хвост собачий?

Знают даже дети — если собака виляет хвостом, значит, она в хорошем настроении, а если рычит и прижимает уши к голове — лучше отойти подальше. Но всё не  так просто. Важно и то, в какую сторону она виляет хвостом.

Мы, люди, давно научили собак понимать человеческий язык, но вот сами  еще только учимся понимать язык собачий. Даже рычание — казалось бы, весьма убедительное выражение чувств — и то может быть истолковано по-разному. Но собака в буквальном смысле выражает эмоции всем телом, от кончика носа до кончика хвоста.

«Ноги, крылья… Главное — хвост!», — говорил один из персонажей мультфильма «Крылья, ноги и хвосты» и был, похоже, прав.

Схема движения собачьего хвоста в зависимости от намерений (psychologytoday.com).

‹

›

Открыть в полном размере

Джорджио Валлортигара (

Giorgio Vallortigara) из Университета Тренто (Италия) уже не один год наблюдает за тем, как собаки виляют хвостом. Несколько лет назад ученые вывели закономерность, которая ускользала даже от опытных кинологов: если собака больше машет хвостом вправо, значит, она настроена доброжелательно, а вот если влево — лучше посторониться.

Чтобы узнать, есть ли у хвоста право и лево, ученые предлагали испытуемым собакам несколько раздражителей — хозяина, незнакомую доминирующую собаку, кошку и незнакомого человека. При виде кошки, хозяина или незнакомца-человека собаки виляли хвостом со смещением вправо с разной частотой и амплитудой, характерной для каждого вида раздражителей, а вот превосходящая по размерам и не очень дружелюбно настроенная собака вызывала однозначный крен хвост влево.

Это связано с асимметрией мозга — два полушария головного мозга работают по-разному: правое реагирует быстро и может одновременно контролировать разные процессы, левое полушарие последовательно в своих действиях и потому работает медленнее, зато более обстоятельно. При этом правое полушарие контролирует левую сторону тела, а левое – правую сторону. Следовательно, асимметричность движений тела противоположна активности полушарий мозга.

Но профессор Валлортигара не остановился на достигнутом, а вместе с коллегами из Университета Тренто решил узнать, понимают ли сами собаки этот «хвостатый» язык?  Участвующих в эксперименте животных разделили на две группы — одной показывали силуэт виляющей или не виляющей хвостом собаки, а другой обычное изображение сородича (http://www. youtube.com/watch?v=IQLS1akdxKU&feature=player_embedded) .В эксперименте приняли участие представители разных пород — бордер-колли, немецкие овчарки, боксеры, гончие и дворняжки. Всего было задействовано 43 собаки.

Чтобы оценить, как собаки реагируют на изображение других собак, во время эксперимента у животных  регистрировалась частота сердечных сокращений. Потом эти данные сравнивали с показателями, которые были сняты в состоянии покоя. Чем чаще пульс — тем больше собака нервничает.

Оказалось, что когда собака видела силуэт или другую собаку, виляющую хвостом влево, ее сердце начинало биться чаще. Стоящая неподвижно собака также вызывала стресс. А вот если визави вилял хвостом вправо, то собаки оставались спокойными. Авторы исследования, результаты которого недавно были опубликованы в журнале «Current Biology», пришли к выводу, что асимметрия мозга играет важную роль в социальном поведении и что их открытие позволит  помочь хозяевам собак, ветеринарам и дрессировщикам лучше понимать эмоции питомцев. Стресс в ответ на неподвижное положение изображения ученые объясняют тем, что собаку пугает неизвестность  —  непонятно, чего ожидать.

Профессор Валлортигара  считает, что в процессе эволюции животные просто научились распознавать признаки, которые должны их настораживать. «Встречаясь с другой собакой, животное запоминает рисунок махания хвостов и связывает его с поведением — дружелюбным или враждебным, а в дальнейшем, вероятно, начинает действовать в соответствии с полученным опытом», — поясняет он.
Если вспомнить результаты, полученные в Санкт-Петербургском университете на рыбах и морских млекопитающих , то можно предположить, что язык тела в мире животных универсален. Рыбы и морские млекопитающие поворачиваются левой стороной к сородичам или потенциальному противнику, словом, к объекту, за которым нужно следить внимательно, а это та информация, которая обрабатывается правым полушарием мозга.

Наверняка среди наших читателей немало владельцев собак, которые решат проверить, есть ли в самом деле разница в вилянии хвоста. Автор тоже не удержался и привлек свою немецкую овчарку к полевым испытаниям. Оказалось, что хвост действительно выдает намерения животного с головой. Почуяв подходящего к входной двери члена семьи, пес кинулся навстречу, повиливая хвостом вправо, ну, а когда увидел знакомого человека, то тут хвост завертелся с такой скоростью, что больше вправо или влево — уже не отследить. А вот при  встрече на лесной тропинке с щенком алабая, который хоть и щенок, но уже на голову выше немецкой овчарки, хвост заметно пошел влево. Но кончилось все хорошо — щенок проявил благоразумие (а может быть, понял язык тела?), а взрослый пёс — снисходительность.

Вряд ли движения хвоста можно трактовать однозначно, но, вполне возможно, что эти исследования помогут этологам продвинуться в понимании социальных взаимоотношений самых разных животных, а нам с вами — лучше понимать своих питомцев.

IBS: иллюстратор для представления и визуализации биологических последовательностей | Биоинформатика

Журнальная статья

Вэньчжун Лю,

Вэньчжун Лю

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Юбин Се,

Юбин Се

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Джиён Ма,

Джиён Ма

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Сяотун Ло,

Сяотун Луо

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Пэн Ни,

Пэн Ни

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Чжисян Цзо,

Чжисян Цзо

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Урс Ларманн,

Урс Ларманн

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Ци Чжао,

Ци Чжао

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Юэюань Чжэн,

Юэюань Чжэн

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Юн Чжао,

Юн Чжао

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

. .. Показать больше

Ю Сюэ,

Ю Сюэ *

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Цзянь Рен

Цзянь Рен ^*

¹ Государственная ключевая лаборатория биоконтроля, Школа наук о жизни, Университет Сунь Ятсена, Гуанчжоу, Гуандун 510275, Китай,

² Совместный инновационный центр высокопроизводительных вычислений, Национальный университет оборонных технологий, Чанша 410073 , Китай,

³ Онкологический центр Университета Сунь Ятсена, Государственная ключевая лаборатория онкологии в Южном Китае, Совместный инновационный центр онкологической медицины, Гуанчжоу 510060, Китай,

Ищите другие работы этого автора на:

Оксфордский академический

пабмед

Google ученый

Примечания автора

Биоинформатика , том 31, выпуск 20, 15 октября 2015 г. , страницы 3359–3361, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btv362

Опубликовано:

10 июня 2015 г.

История статьи

Получен:

16 февраля 2015 г.

Полученная ревизия:

14 мая 2015 г.

Принято:

05 июня 2015 г.

Опубликовано:

10 июня 2015 г.

Фильтр поиска панели навигации БиоинформатикаЭтот выпускЖурналы по биоинформатикеБиоинформатика и вычислительная биологияКнигиЖурналыOxford Academic Термин поиска мобильного микросайта

Закрыть

Фильтр поиска панели навигации БиоинформатикаЭтот выпускЖурналы по биоинформатикеБиоинформатика и вычислительная биологияКнигиЖурналыOxford Academic Термин поиска на микросайте

Advanced Search

Abstract

Резюме: Диаграммы биологических последовательностей являются основой для визуализации различных функциональных элементов в белковых или нуклеотидных последовательностях, что позволяет обобщать и представлять существующую информацию, а также является средством интуитивных новых открытий. Здесь мы представляем программный пакет под названием «Иллюстратор биологических последовательностей» (IBS), который можно использовать для удобного, эффективного и точного представления организации белковых или нуклеотидных последовательностей. В IBS предусмотрено несколько параметров, а биологическими последовательностями можно манипулировать, перекрашивать или масштабировать в определяемом пользователем режиме. Кроме того, окончательное репрезентативное изображение может быть напрямую экспортировано в фигуру качества публикации.

Наличие и реализация: Автономный пакет IBS реализован на JAVA, а онлайн-сервис — на HTML5 и JavaScript. И отдельный пакет, и онлайн-сервис находятся в свободном доступе на http://ibs.biocuckoo.org.

Контактное лицо: [email protected] или [email protected]

Дополнительная информация: Дополнительные данные доступны по адресу Биоинформатика онлайн.

1 Введение

Краткое, изящное и точное изображение может дать большое преимущество перед одним только описанием. Графическое представление биологических последовательностей с различными функциональными элементами имеет основополагающее значение для эффективного введения и интерпретации научных данных, полученных в ходе исследования молекулярно-биологических функций. В настоящее время биологи в основном используют Microsoft PowerPoint, Adobe Illustrator или Photoshop для построения диаграмм биологических последовательностей. Однако эти программные пакеты были разработаны для общих целей манипулирования изображениями, поэтому их трудно использовать для подготовки схемы организации последовательности с достаточной точностью. Например, шкала функциональных элементов, таких как мотивы ДНК и белковые домены, обычно аппроксимируется, даже оценивается на глаз. Также при использовании этих инструментов нельзя точно обозначить ни места, ни положения функциональных элементов в биологических последовательностях.

Первая попытка предоставить профессиональный иллюстратор MyDomains для биологических последовательностей была предпринята базой данных PROSITE (Sigrist et al. , 2013). С помощью этого инструмента функциональные домены и сайты белковой последовательности можно изобразить в точном масштабе. На диаграммах белковых доменов поддерживается до шести различных форм и четырех различных цветовых режимов. Однако перед созданием графа белковых доменов (DOG) должен быть предоставлен предварительно определенный сценарий, который указывает точные положения функциональных доменов или сайтов. В 2009наша группа также разработала пакет программного обеспечения под названием DOG (Ren et al. , 2009 г.) для пошагового построения графиков белков. Хотя DOG был специально разработан для построения диаграмм белков, ряд исследователей все же использовали его для визуализации функциональных элементов нуклеотидных последовательностей. Однако DOG не является оптимальным инструментом для визуализации нуклеотидных последовательностей, поскольку в нем отсутствуют элементы рисования для нуклеотидных доменов. В связи с этим ожидается разработка нового программного пакета для построения диаграмм как белковых, так и нуклеотидных последовательностей.

В этой работе мы представляем новый инструмент под названием «Иллюстратор биологических последовательностей» (IBS) для помощи биологам в составлении диаграмм качества публикации как белковых, так и нуклеотидных последовательностей. Доступны многочисленные графические элементы для представления функциональных элементов или регуляторных молекул как для белковых, так и для нуклеотидных последовательностей. Автономные пакеты IBS были реализованы на JAVA и поддерживали три основные операционные системы, включая Windows, Linux и Mac OS. Мы ожидаем, что этот мощный инструмент станет большим подспорьем для биологов в визуализации биологических последовательностей.

2 Основные характеристики

IBS обеспечивает двухрежимный интерфейс, который помогает эффективно использовать иллюстративную диаграмму для белковых или нуклеотидных последовательностей. В двойном режиме реализованы различные элементы рисования для аннотаций как белковых, так и нуклеотидных последовательностей. Кроме того, мы предоставили три средства цветопередачи для улучшения цветопередачи. С помощью модуля «экспорт» можно получить показатель качества публикации. Удобный интерфейс предусмотрен как в отдельном пакете, так и в онлайн-сервисе IBS.

3 Режим белка

Используя такие опции, как множественное представление последовательностей, полигональные элементы для аннотирования последовательностей и расширенные маркеры для представления функциональных сайтов, можно сгенерировать белок DOG удобным способом. При рисовании в режиме белка последовательности белков, а также их функциональные домены и сайты можно точно определить, просто указав начальное и конечное положения. Важно отметить, что, как показано на рис. 1А, в IBS интегрированы различные элементы рисования, такие как ломаные линии, многоугольники и информационные тексты. В результате такого множества элементов рисунка факторы взаимодействия, а также их аннотации для данного белка могут быть легко отмечены на биологических последовательностях, что будет большим подспорьем в интерпретации новых регуляторных моделей. Кроме того, штриховые и пунктирные линии позволяют нарисовать последовательность белка при представлении функциональных доменов, удаленных от «ядерных» областей. Чтобы отобразить разные функциональные сайты в одном белке, IBS также предоставляет пользователям маркеры сайтов различной формы и цвета, как показано на рисунке 1A.

Рис. 1.

Открыть в новой вкладкеСкачать слайд

Основной интерфейс IBS. ( A ) Автономное программное обеспечение, показывающее доменную организацию E3 SUMO-протеинлигазы RanBP2 (Flotho and Werner, 2012). ( B ) Онлайн-сервис, представляющий организацию бромдоменных белков и транслокаций при раке (Muller et al. , 2011)

4 Нуклеотидный режим

В результате обширного обзора литературы (дополнительная таблица S1), было обнаружено, что многие исследователи предпочитают использовать многоугольники для выражения функциональных элементов в представлении нуклеотидов. Поэтому был разработан режим интерфейса с особым стилем рисования для представления нуклеотидов. На рисунке 1B широко использовались полигональные элементы, представленные в виде нуклеотидов. Многоугольным элементам можно задать разные цвета и разные формы, что обеспечивает гораздо меньше ограничений для операций рисования. Также было разработано несколько полилинейных элементов в нуклеотидном режиме. Цвет и толщину полилиний можно варьировать, чтобы представить более разнообразное содержание функциональных генов. Следовательно, с помощью таких мощных элементов рисования можно четко и лаконично представить сложную схематическую диаграмму генома.

5 Средства цветопередачи для схематических диаграмм

В дополнение к предыдущим функциям мы также разработали несколько профессиональных средств цветопередачи в IBS. В нашем программном обеспечении градиентный рендерер используется как стиль по умолчанию для всех элементов рисунка. При использовании средства визуализации градиента для представления функциональных элементов или аннотаций пользователи могут по своему усмотрению изменять цвет и направление. В частности, был разработан специально разработанный кристаллический рендерер для повышения эстетического качества схематических представлений. Более того, принимая во внимание спрос на отрисовку черно-белых изображений, IBS также предоставляет средство визуализации текстур. С помощью различных встроенных текстур экспериментаторы теперь могут иллюстрировать черно-белые диаграммы, чтобы соответствовать различным требованиям публикации.

6 Экспорт принципиальных схем

Чтобы предоставить удобные средства для подготовки показателей качества публикации, мы разработали полнофункциональный модуль экспорта принципиальных схем. В интерфейсе экспорта допускается разрешение 72, 300 и 600 dpi. Кроме того, поддерживаются различные форматы изображений, такие как JPEG, PNG и TIFF. Чтобы получить копию изображения без потерь, пользователи могут экспортировать схему в виде векторного изображения в формате SVG. Кроме того, предусмотрен формат XML для сохранения всех деталей чертежа в одном файле проекта.

7 Извлечение аннотаций из UniProt

Для облегчения процесса рисования IBS в настоящее время оснащен функцией визуализации базы данных, с помощью которой пользователи могут извлекать аннотации из базы данных UniProt. При предоставлении образцов UniProt аннотации, такие как функциональные домены, мотивы коротких последовательностей и модифицированные остатки, автоматически извлекаются и отображаются на графике в соответствии с предпочтениями пользователей. Кроме того, пользователи могут дополнительно манипулировать автоматически сгенерированным изображением.

8 Заключение

Здесь мы разработали новое программное обеспечение под названием IBS, предназначенное для иллюстрации организации биологической последовательности. IBS был оснащен многими функциями, специально разработанными для рисования как белковых, так и нуклеотидных последовательностей. Примечательно, что IBS был реализован с настраиваемым интерфейсом визуализации базы данных, который позволяет пользователям напрямую извлекать и указывать аннотации из базы данных UniProt для визуализации. В ближайшем будущем будут интегрированы другие аннотации из других баз данных, например, организации нуклеотидных последовательностей из NCBI GenBank и информация о соматических мутациях рака из TCGA. Таким образом, мы считаем, что IBS является полезным инструментом для сообщества исследователей биологии, позволяющим представлять результаты более простым и интуитивно понятным способом.

Финансирование

Работа выполнена при поддержке грантов Национальной программы фундаментальных исследований (проект 973) [2013CB933900, 2012CB911201 и 2012CB910101]; Национальный фонд естественных наук Китая [31471252, 31171263, 81272578 и J1103514]; Фонды естественных наук провинции Гуандун для выдающихся молодых ученых [S20120011335]; Программа для выдающихся талантов нового века в университете [NCET-13-0610]; Программа международного научно-технического сотрудничества [2014DFB30020].

Конфликт интересов : ничего не объявлено.

Каталожные номера

Flotho

A.

Werner

A.

.

Ядро

,

3

,

429

–

432

.

Мюллер

С.

и другие. . (

2011

)

Бромодомены как терапевтические мишени

.

Эксперт Рев. Мол. Мед.

,

13

,

е29

.

и другие. . (

2009

)

DOG 1.0: иллюстратор структур белковых доменов

.

Сотовые рез.

,

19

,

271

–

273

.

Сигрист

Си Джей

и другие. . (

2013

)

Новые и продолжающиеся разработки PROSITE

.

Рез. нуклеиновых кислот.

,

41

,

D344

–

D347

.

Примечания автора

^† Авторы хотели бы, чтобы было известно, что, по их мнению, первые три автора должны считаться первыми соавторами.

Заместитель редактора: Альфонсо Валенсия

© The Author, 2015. Опубликовано Oxford University Press.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4. 0/), которая разрешает некоммерческое повторное использование, распространение , а также воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы. Для коммерческого повторного использования, пожалуйста, свяжитесь с [email protected]

© The Author, 2015. Опубликовано Oxford University Press.

Раздел выпуска:

АНАЛИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

Скачать все слайды

Дополнительные данные

Дополнительные данные

Дополнительные данные — zip-файл

Реклама

Цитаты

Альтметрика

Дополнительная информация о метриках

Оповещения по электронной почте

Оповещение об активности статьи

Предварительные уведомления о статьях

Оповещение о новой проблеме

Получайте эксклюзивные предложения и обновления от Oxford Academic

Ссылки на статьи по телефону

• Последний

• Самые читаемые

• Самые цитируемые

GeneticsMakie. jl: универсальный и масштабируемый набор инструментов для визуализации генетических и геномных данных на уровне локуса

DeepPHiC: прогнозирование взаимодействий хроматина с центром в промоторе с использованием нового подхода к глубокому обучению

Символические кинетические модели в Python (SKiMpy): интуитивное моделирование крупномасштабных биологических кинетических моделей

LapTrack: линейное отслеживание частиц с настраиваемыми показателями

Анализ одновременных компонентов ANOVA с выбором переменных (VASCA)

ДИРЕКТОР ЦЕНТРА СНА И ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ

Уинстон-Салем, Северная Каролина

Начальник отдела младшего или полного профессора

Детройт, Мичиган

Начальник отдела инфекционных болезней

Колумбус, Огайо

Штатный врач — нейроонколог

Луисвилл, Кентукки

Просмотреть все вакансии

Реклама

DOG 1.

0: иллюстратор структур белковых доменов

Хорошая картинка стоит тысячи слов. Схематическая диаграмма структур белковых доменов с функциональными мотивами / сайтами в кратком и иллюстративном рисунке очень полезна для широкого круга читателей, чтобы быстро понять старые и новые функции белков. Чтобы оценить, сколько статей содержит графы белковых доменов, мы просмотрели все оригинальные исследовательские работы (за исключением обзоров и других статей) в пяти ведущих журналах в этой области, а именно: Cell , Nature Cell Biology , The Journal of Cell Biology , Molecular Biology of the Cell и Molecular and Cellular Biology , опубликованные в 2007 г., и обнаружили, что 27,6% (551 из 1994 статей) содержат по крайней мере одну цифру для структур белковых доменов (дополнительная информация). , Таблица S1). Так, в научных статьях, особенно в области молекулярной и клеточной биологии, часто представлены схематические диаграммы структур белковых доменов.

Обычно экспериментаторы могут нарисовать график белковых доменов с помощью Microsoft PowerPoint, PhotoShop или других графических программ. Однако масштаб функциональной области часто приблизительно определяется глазами. Таким образом, схема структур белковых доменов в точных пропорциях практически отсутствует. Кроме того, положение определенного мотива или функционального участка ( напр. , сайт фосфорилирования) можно было определить лишь приблизительно. В связи с этим изготовление изысканной фигурки методом ручного рисования занимает довольно много времени. С другой стороны, графы белковых доменов могут быть автоматически сгенерированы дюжиной вычислительных программ. Например, Pfam ¹ , SMART ² , PROSITE ³ , InterPro ⁴ и другие связанные базы данных или онлайн-инструменты могут прогнозировать функциональную доменную организацию заданной последовательности белка и отображать результат в виде рисунка. Однако эти инструменты не могли помочь экспериментаторам в построении собственных графиков. Таким образом, разработка компьютерного программного обеспечения, которое может иллюстрировать определяемые пользователем структуры белковых доменов, будет большим подспорьем для биологических экспериментаторов в передаче результатов их исследований.

В этой работе мы представляем новое программное обеспечение DOG ( Do main G raph, версия 1.0) для экспериментаторов, позволяющее подготовить данные о структурах белковых доменов для публикации. Масштаб белкового домена и положение функционального мотива/сайта будут точно определены. Программное обеспечение DOG 1.0 было написано на JAVA 1.5 (J2SE 5.0) и упаковано с помощью Install4j 4.0.8. Таким образом, DOG 1.0 можно было легко установить на компьютер. Затем мы разработали несколько пакетов для поддержки трех основных операционных систем (ОС), включая Windows, Unix/Linux и Mac. Для проверки стабильности DOG1.0 были выбраны ОС Windows XP, Fedora Core 6 (Linux), Apple Mac OS X 10.4 (Tiger) и 10.5 (Leopard). Для систем Windows и Linux также был включен пакет Java Runtime Environment 6 (JRE) от Sun Microsystems.

СОБАКА 1.0 проста в использовании. Пользователи просто вводят длину белковой последовательности, а затем добавляют функциональные домены, указывая начальную и конечную позиции для каждого домена. Различные функциональные домены могут быть отмечены разными цветами, при этом доменные имена отображаются над функциональными доменами, под ними или внутри них. Имена доменов, начальная и конечная позиции также могут быть скрыты, чтобы сделать рисунок более кратким. Нажатие кнопки «Сайт» позволяет пользователю добавлять короткие мотивы (обычно <15 а.о.) или функциональные сайты, а кнопка «Примечание» добавляет название белка или некоторые другие комментарии. Готовые графики белковых доменов можно экспортировать в форматы изображений PNG (Portable Network Graphics) или JPEG (Joint Photographic Experts Group) для публикации. Кроме того, вся информация о графе домена белка может быть сохранена в виде файла проекта в формате XML (расширяемый язык разметки), что позволяет пользователям позже редактировать файлы проекта или делиться ими с коллегами.

В качестве приложений DOG 1.0 мы случайным образом перерисовали графы доменов для 35 различных белков, выбранных из пяти вышеупомянутых журналов. Эти экземпляры можно просматривать в онлайн-демонстрациях или на демонстрациях программного обеспечения. Мы также вслепую выбрали четыре примера, как показано ниже (рис. 1). Смогоржевская А и др. идентифицировал фосфопротеин (сайты фосфорилирования S556, S730, T952 и S1121) FANCI как паралог FANCD2 ⁵ . Его моноубиквитинирование (К523) и взаимодействие с FANCD2 играют важную роль в ответ на повреждение ДНК. Единственная мутация в R1285 нарушит путь развития анемии Фанкони (FA). Здесь мы перерисовали структуры домена/мотива/сайта FANCI с помощью DOG 1.0 (рис. 1А). FANCI содержит липокалиновый складчатый домен (612-650), сигнал ядерной локализации (NLS, 779-795, скрытый на рисунке 1А) и повтор ARM (985-1207). Также показаны сайт убиквитинирования, множественные сайты фосфорилирования и мутация, вызывающая заболевание (рис. 1А). TBC1D11/GAPCenA был идентифицирован как белок, активирующий ГТФазу (GAP) для Rab4 ⁶ . Здесь мы подробно перерисовали его структуры функционального домена (рис. 1B). Мартиндилл и др. обнаружил новый взаимодействующий с Hand1 белок HICp40 ⁷ . HICp40 негативно регулирует активность Hand1 как молекулярный переключатель в пути дифференцировки стволовых клеток ⁷ . Доменные организации HICp40 были перерисованы (рис. 1C). Оу и др. идентифицировал новый цилиарный белок F35D11.11B в Caenorhabditis elegans ⁸ . Мы повторно проиллюстрировали структуры функциональных доменов F35D11.11B (рис. 1D). В совокупности мы предполагаем, что DOG 1.0 может стать большим подспорьем для молекулярных и клеточных экспериментаторов, позволяя представлять структуры белковых доменов более точным, удобным и лаконичным образом.

Рисунок 1

Структуры доменов для четырех белков. (A) Моноубиквитинированный и фосфорилированный белок FANCI ⁵ . (B) Белок, активирующий ГТФазу (GAP) TBC1D11/GAPCenA ⁶ . (C) Новый взаимодействующий с Hand1 белок HICp40 ⁷ . (D) Новый цилиарный белок F35D11.11B у Caenorhabditis elegans ⁸ .

Изображение полного размера

В этой статье мы должным образом решили основную, но важную проблему, позволив экспериментаторам с легкостью проиллюстрировать свои собственные рисунки белковых доменов. Четырехэтапная процедура делает DOG 1.0 простым в использовании программным обеспечением. Доля функционального домена и положение мотива / сайта точно определяются на основе заданных входных данных. Выходные данные могут быть экспортированы в качестве показателя качества публикации в файл формата PNG или JPEG. Хотя часть информации необязательно отображать на рисунке, всю информацию о структуре домена белка можно сохранить в виде файла проекта в формате XML (9).0549 напр. , дополнительная информация, рисунок S1). Мы предлагаем пользователям отправлять файлы проекта вместе со своими рукописями в качестве дополнительного материала.