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    1. OmicSoft:數據管理挖掘平臺

      產品詳情

      OmicSoft測序數據和組學數據深度挖掘管理平臺是QIAGEN公司旗下的一款專業的數據管理分析平臺。OmicSoft為客戶提供一個集數據內容管理、數據流程化分析、可視化的數據分析界面的平臺,能夠對測序數據和組學數據進行科學化的管理和有效的分析。

      下面就讓我們了解一下OmicSoft的測序數據和組學數據深度挖掘管理平臺。

      這一平臺由三部分組成。平臺的核心是Array Server,這是整個平臺的支架,架構在服務器上的數據存儲和處理平臺,能夠支持樣本數據的分類歸檔存儲和對數據進行集群處理分析;在Array Server服務器架構內可以搭載Array Land數據庫內容,Array Land分為三個部分的內容:OncoLand,包含了公共數據庫中關于癌癥的數據,比如oncoGEO,TCGA等;DiseaseLand,包含了公共數據庫中關于疾病的樣本數據,比如SRA,LINCS等;GeneticsLand包含了公共數據庫中關于遺傳疾病的樣本數據。對于終端用戶而言,可以使用Array Studio進行服務器資源的訪問和使用,能夠上傳數據,分析數據,管理數據,還能夠訪問land數據。

      OmicSoft的測序數據和組學數據深度挖掘管理平臺,分析功能全面:支持10多種主要基因組數據類型,包括RNA-Seq,DNA-Seq,miRNA-Seq,拷貝數變異(CNV),基因表達芯片,Genotyping,RT-PCR,ChIP芯片和甲基化數據。所有的數據都是通過標準化的流程進行處理,減少錯誤率,提高數據整合分析的準確性。在OmicSoft平臺上具有科學、完整的元數據管理,通過樣本數據的元數據可以將樣本有效的分類、歸檔,并且方便之后對數據進行搜索和統計。OmicSoft直接集成了多種工具,比如基因組瀏覽器和注釋數據庫,能夠方便的在一個平臺完成分析。采用客戶端和服務器的方式,既能給使用者圖形化的界面在自己的終端進行數據管理和分析,又能夠由Array Server提供支持的擴展分析和存儲容量。整個OmicSoft平臺采用的是本地服務器軟件安裝,保證存儲的數據安全。

      用戶的客戶端稱為Array Studio可以裝在Windows或Mac的電腦或者筆記本電腦上,能夠自主的上傳樣本數據并且進行分析。

      因此,搭建OmicSoft平臺就是在本地服務器上裝載Array Server,作為分析和數據分析平臺的主體架構,科研機構的數據中心管理人員僅需要維護Array Server,并發放給科研人員的Array Studio客戶端訪問權限即可??蒲腥藛T僅需在本地電腦上安裝Array Studio并獲取Array Server的訪問權限即可上傳數據并進行分析。

      除了這種方式,OmicSoft還提供單機版、網頁版可以方便不同需求的用戶選擇,比如希望建立一個數據分析與管理平臺可以直接試用單機版,如果希望能夠對網絡公共數據庫數據進行深度挖掘,可以選擇網絡版進行land數據的訪問。

      OmicSoft平臺基本功能

      OmicSoft提供了針對各種測序來源的workflow,能夠確保數據分析的正確性??蒲腥藛T僅需要選擇需要的workflow就能夠完成分析。如果對哪個workflow有興趣,還可以在OmicSoft平臺上查到工具的詳細介紹,進行學習。

      在OmicSoft平臺上,科研人員只需選擇需要做表達聚類的基因和樣本,就能夠直接生成基因表達的熱圖,并且根據表達矩陣做出聚類。不僅如此,還能根據樣本的元數據對樣本進行注釋。能夠直接對熱圖進行顏色更改、組別更改等圖像性質的更改。

      在OmicSoft平臺上,不需要懂得編程,就能夠對樣本繪制PCA圖,火山圖。圖像的分組顏色、排列,樣品的選擇,都是在可視化的操作界面上就能夠完成。OmicSoft平臺也支持和編程語言對接,也可以在平臺上跑R腳本,做一些個性化的分析設置。

      OmicSoft平臺數據分析功能

      對于原始NGS數據,OmicSoft能夠對FASTQ數據做質量控制,使用OSA與基因組比對,Post-alignment QC,使用RSEM算法進行基因和轉錄本計數,外顯子計數,Exon junction計數,Post-counting normalization,突變檢測和注釋,可變剪接分析,使用DESeq進行差異分析,使用FusionMap進行融合基因檢測,拷貝數檢測和分割算法,BAM格式處理和導出工具,與Genome Browser集成,與R集成。

      對于基因表達分析,OmicSoft能夠識別通用平臺處理的數據,包含標準化模塊(RMA,GCRMA,MAS5,Omicsoft信號提?。?,數據質量控制和聚類分析,covariates相關性分析,數據統計分析(T-Test、ANOVA、Repeated Measures、General Linear Model Survival Analysis、Trend Analysis)等。

      OmicSoft還能完成拷貝分析,能夠生成Log2比值、B等位基因頻率、Built-in segmentation算法、基因或片段水平匯總;能夠對RT-PCR結果進行分析,Housekeeper normalization、相對豐度計算,Delta Ct和Delta Delta Ct計算;能夠完成基因分型/ GWAS分析,能夠做數據QC分析,Inputation,Pattern Detection,單標記和雙標記關聯分析:Quantified Traits、Binary Traits、Categorical Traits、Survival Traits、Repeated Measure Traits。

      • ◆ 重復措施

      • ◆ 通用線性模型生存分析

      • ◆ 趨勢分析

      • ◆ 與R集成

      • ◆ 與Array Server一起配置和運行管道

      OmicSoft平臺能在本地服務器部署安裝,在windows或linux的環境中能夠安裝Array Server,數據分析管理平臺的服務器架構,能夠利用本地的服務器資源對項目進行管理、進行樣本分析、NGS分析、查看LAND數據、做外部工具或編程語言集成。

      OmicSoft收錄的LAND樣本數據平臺

      在OmicSoft中包含的LAND數據,是從各種科研數據庫中收集的數據樣本,樣本的范圍很廣,包括GEO,SRA,TCGA,GTEx等知名的樣本數據庫。并且按照癌癥、常見重大疾病、遺傳疾病分別將樣本分類存于三個LANDs數據庫中:OncoLand收錄癌癥數據樣本的數據庫,DiseaseLand收錄重大疾病樣本的數據庫,GeneticLand收錄遺傳性疾病的數據庫。

      所有收錄進來的數據,都按照統一的處理方法進行梳理。首先,對所有收集來的樣品進行Raw Data的QC檢測和metadata的收集。之后根據MetaData的記錄,將樣本進行樣本注釋,比如分組、對照、樣本處理方式等,這些信息方便用戶之后對樣本進行檢索。而樣本的Raw Data則會進行均一化處理并進行基因表達值、基因突變位點、基因拷貝數等信息的收集提取。之后所有處理過的數據就可以進行數據分析,比如樣本對比分析、數據模型建立等,這些信息都被收錄在Land數據庫中,方便用戶在數據庫中進行數據整合收集和進一步分析。

      OncoLand是一個腫瘤學可視化的數據庫,可幫助缺少樣本的用戶用“Land”技術來探索公共和私人癌癥基因組數據集,從而獲得更多的數據證據,來驗證他們的研究。OncoLand是一個組學OMIC的數據庫,將數據存儲在數據庫文件中,并按照基因/標記和樣品的元數據等信息進行歸檔存儲。這是一種革命性的類似于Google的矢量數據存儲,為的是能夠為用戶提供更快捷的樣本數據的信息收集和數據對比分析等深度數據挖掘工作。

      在OncoLand的數據庫中(如下圖),可以直接搜索某一基因或某一疾病相關的樣本。在OmicSoft中,樣本的分組、找到的樣本數量等屬性以顏色和柱狀圖直觀的顯示,可以方便用左側的樣品導航欄和右側的樣品分類欄進行進一步的樣本整理。

      在DiseaseLand中,除了收錄了人類疾病之外,還收錄了小鼠和大鼠的疾病樣本,方便用戶在數據庫中根據不同的物種調取樣本進行統一的分析。這些樣本不僅僅是RNAseq的測序數據,還包含芯片、miRNA、甲基化數據,這些數據來自于GEO,ArrayExpress,SRA,LINCS,ENA,ImmGen等數據庫。

      在DiseaseLand中還收錄了單細胞測序的數據。單細胞測序使人們對基因表達中的細胞間變異性有了前所未有的了解。OmicSoft Single-Cell Lands包含來自155個項目的350,000個轉錄組,分別來自小鼠,人類和大鼠。能夠查找稀有細胞類型的特征,發現用于瞬時細胞狀態的新生物標記,能夠比較疾病和正常組織中的細胞類型組成(如下圖)。

      在Land平臺中,能夠根據研究的需要,直接在選定的樣本中進行對比和統計分析,并能直接在平臺上獲得需要的樣本信息,比如同一基因在不同疾病亞型的區別,病人生存曲線的繪制,針對樣本的散點圖、火山圖、氣泡圖、熱圖等,在平臺整合的基因組瀏覽器中還能夠直接瀏覽基因突變、CNV信息等。

      綜上所述,不同于其他的數據分析軟件,OmicSoft不僅提供了可視化的數據分析工具,而且還包括了科學的數據整理和歸檔功能;更進一步,OmicSoft還收錄了很多公共樣本數據庫比如TCGA,SRA,GEO等數據,能夠直接在系統內進行公共數據的搜索、整合、分析,幫助樣本不足的小實驗獲得足量的實驗數據;統一平臺的統一數據處理方式,不僅能夠保證自己數據得到有效的分析,還能夠很方便的和其他實驗室進行數據共享、整合、對比分析。


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