數(shù)據(jù)管理和分析軟件BioNumerics介紹-

數(shù)據(jù)管理和分析軟件

BioNumerics崔志剛中國(guó)疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所傳染病預(yù)防控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Bionumerics用于綜合研究生物學(xué)關(guān)系的工具軟件BioNumerics功能關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)：生物體的分類數(shù)據(jù)、分型數(shù)據(jù)、和基因組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)管理：存儲(chǔ)每一個(gè)被研究生物體的多種不同數(shù)據(jù)集（“不同實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果”）統(tǒng)計(jì)分析：ClusterDetection、比較鑒定功能組合分析：把由不同方法得到的數(shù)據(jù)組合成數(shù)據(jù)集合進(jìn)行分析數(shù)據(jù)共享：基于Internet的數(shù)據(jù)交換我們能存儲(chǔ)什么？OrgnismField1:GenusField2:pecies基本信息字符數(shù)據(jù)AGCTCAAGCTGA序列定義多達(dá)80個(gè)信息字段鏈接外部數(shù)據(jù)庫(kù)表型特征抗菌敏感特征生化和形態(tài)特征微陣列（基因芯片）·········凝膠圖像(eg.PFGE)Sequencer圖譜（e.g.AFLP）········DNA&核酸序列（e.g.16SrRNA）指紋圖譜我們能做什么？查詢OrgnismField1:GenusField2:pecies？親緣分析UsingfieldsUsingexperimentsUsingrangesofvaluesUsinganycombinationsMultiplealignmentNeighborJoiningParsimonyMaximunlikelihoodMANOVA(多元方差分析)Discriminant

annlysisK-means,JacknifeSignificancetestingPricipalComponentsAnalysisMulti-Dim.ScalingSelf-OrganizingMapsNeuralNetworksUPGMA,NN,FN,Ward…StandarddeviationCopheneticcorrelationBootstrapLibraryconstrutionStatisticalconfidenceNeuralNetworks數(shù)理統(tǒng)計(jì)聚類分析鑒定DATABASE多維分析微生物培養(yǎng)電泳數(shù)字化分析圖像聯(lián)接記錄文本信息服務(wù)器分析返回報(bào)告數(shù)據(jù)的管理和分析PFGE圖譜的錄入拷貝TIFF到數(shù)據(jù)庫(kù)分析TIFF圖譜ConvertTIFFtoGelStripsDefineCurvesNormalizetheGelFindtheGelbands聯(lián)接Lanes到數(shù)據(jù)庫(kù)添加菌株信息拷貝TIFF到數(shù)據(jù)庫(kù)

單擊選定建立好的PFGE數(shù)據(jù)庫(kù)單擊“Analyze”拷貝TIFF到數(shù)據(jù)庫(kù)菜單工具欄數(shù)據(jù)庫(kù)字段名數(shù)據(jù)庫(kù)面板狀態(tài)欄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)區(qū)實(shí)驗(yàn)類型區(qū)實(shí)驗(yàn)文件區(qū)比對(duì)區(qū)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)拷貝TIFF到數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)擊試驗(yàn)文件區(qū)的“文件夾圖標(biāo)”或者右鍵點(diǎn)擊該區(qū)空白處，在彈出菜單上選擇“Addnewexperimentfile”拷貝TIFF到數(shù)據(jù)庫(kù)找到并雙擊選定的文件，即可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中注：紅色的“N”表示未經(jīng)分析的新文件PFGE凝膠圖譜的要求TIFFimagesofgels(e.g.PFGE)

8，12或者16位深度的灰度圖圖譜大小要統(tǒng)一(統(tǒng)一的成像設(shè)備)PFGE圖譜的錄入拷貝TIFF到數(shù)據(jù)庫(kù)分析TIFF圖譜ConvertTIFFtoGelStripsDefineCurvesNormalizetheGelFindtheGelbands聯(lián)接Lanes到數(shù)據(jù)庫(kù)添加菌株信息分析TIFF圖譜ConvertTIFFtoStripsDefinecurversNormalizeTheGelFindGelbands1234ConvertTIFFtoGelStrips選定已導(dǎo)入的TIFF文件，點(diǎn)擊藍(lán)色箭頭圖標(biāo)點(diǎn)擊打開TIFF圖像選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)類型點(diǎn)擊“OK”ConvertTIFFtoGelStrips點(diǎn)住“綠點(diǎn)”并拖動(dòng)可以改變分析區(qū)域大小ConvertTIFFtoGelStrips單擊即可在分析區(qū)域內(nèi)自動(dòng)定位“泳道(lanes)”填入“泳道”的數(shù)目ConvertTIFFtoGelStrips單擊編輯圖像的參數(shù)設(shè)定改變?nèi)縧anes的寬度和節(jié)點(diǎn)數(shù)改變被選定的lanes的寬度和節(jié)點(diǎn)數(shù)ConvertTIFFtoGelStrips單擊“Edit>>Edittonecurve…”彈出強(qiáng)度編輯對(duì)話框單擊linear按鈕，使圖像的對(duì)比度和明暗度達(dá)到較佳效果前后增強(qiáng)或減弱條帶ConvertTIFFtoGelStrips單擊進(jìn)入到下一步分析DefineCurves點(diǎn)住并拖動(dòng)藍(lán)色節(jié)點(diǎn)使條框位于lanes的最佳位置點(diǎn)擊進(jìn)入下一步分析NormalizetheGel選定參考lanes點(diǎn)擊將其設(shè)定為參考lanesNormalizetheGel定位頂端、底端和中間的條帶點(diǎn)擊則自動(dòng)定位其余條帶選中“keepexistingassignment”前的復(fù)選框全部條帶定位NormalizetheGel點(diǎn)擊顯示標(biāo)準(zhǔn)校正視圖保存?。?！NormalizetheGel由lanes旁邊的顏色條來判定校正的效果深顏色則指示校正效果不佳點(diǎn)擊進(jìn)入下一步分析FindtheBands點(diǎn)擊自動(dòng)定位條帶調(diào)整相應(yīng)的選項(xiàng)可以提高條帶的定位準(zhǔn)確性點(diǎn)擊則在所有l(wèi)anes上查找條帶FindtheBands移除不正確的條帶，同時(shí)添加或確定正確的條帶FindtheBands點(diǎn)擊“是”保存當(dāng)前設(shè)置點(diǎn)擊“否”則保持原設(shè)置PFGE圖譜的錄入拷貝TIFF到數(shù)據(jù)庫(kù)分析TIFF圖譜ConvertTIFFtoGelStripsDefineCurvesNormalizetheGelFindtheGelbands聯(lián)接Lanes到數(shù)據(jù)庫(kù)添加菌株信息聯(lián)接Lanes到數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)接建立新的關(guān)鍵字Test002Test002已聯(lián)接到數(shù)據(jù)記錄PFGE圖譜的錄入拷貝TIFF到數(shù)據(jù)庫(kù)分析TIFF圖譜ConvertTIFFtoGelStripsDefineCurvesNormalizetheGelFindtheGelbands聯(lián)接Lanes到數(shù)據(jù)庫(kù)添加菌株信息添加菌株信息根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)定好的字段添加數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)庫(kù)字段可以根據(jù)需要擴(kuò)充如果數(shù)據(jù)量很大，用字段描述有難度，那么則可以為此條記錄添加“附件”完成批量導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)哪些數(shù)據(jù)可以批量導(dǎo)入導(dǎo)出存儲(chǔ)在Excel或者Access數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)字段字符數(shù)據(jù)(藥敏、MLVA)序列數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)整理Excel文件創(chuàng)建ODBC連接下載數(shù)據(jù)整理Excel文件一定要包含Key注意表的名字批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)整理Excel文件創(chuàng)建ODBC連接下載數(shù)據(jù)創(chuàng)建ODBC連接DatabaseODBClinkConfigueexternaldatabaselink創(chuàng)建ODBC連接點(diǎn)擊“Select”開始建立連接雙擊“ExcelFiles”創(chuàng)建ODBC連接選擇Excelfiles填寫對(duì)應(yīng)的工作表名創(chuàng)建ODBC連接點(diǎn)擊OK確認(rèn)連接項(xiàng)目批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)整理Excel文件創(chuàng)建ODBC連接下載數(shù)據(jù)下載數(shù)據(jù)DatabaseODBClinkCopyfromexternaldatabase…批量導(dǎo)出數(shù)據(jù)查找需要導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，比如“Jiangsu”的所有記錄批量導(dǎo)出數(shù)據(jù)CreatenewComparison批量導(dǎo)出數(shù)據(jù)Exportdatabasefields選擇“是”批量導(dǎo)出數(shù)據(jù)Ctrl+A

選擇所有內(nèi)容，Ctrl+C

拷貝批量導(dǎo)出數(shù)據(jù)打開Excel空白表粘貼OKPFGE數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用ClusterSearchClusterDetectionAttributionAnalysisPatternTrendsandFrequenciesClusterSearchCluster：PFGE圖譜完全相同PFGE數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用ClusterSearchClusterDetectionAttributionAnalysisPatternTrendsandFrequenciesClusterDetection一個(gè)Cluster是一組PFGE圖譜不可區(qū)分的分離株Clusters的病例的確定需要流行病學(xué)調(diào)查如果發(fā)現(xiàn)了病例間的流行病學(xué)關(guān)聯(lián)，那么Clusters應(yīng)該視為暴發(fā)PFGE數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用ClusterSearchClusterDetectionAttributionAnalysisPatternTrendsandFrequenciesAttributionAnalysis各種食品在食源性疾病負(fù)擔(dān)中的相對(duì)貢獻(xiàn)（比例）有多大？PFGE數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用ClusterSearchClusterDetectionAttributionAnalysisPatternTrendsandFrequenciesPatternTrendsandFrequencies通過長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)了解某種pattern的時(shí)間-頻率的分布情況這些趨勢(shì)的變化是否有意義？如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享？數(shù)據(jù)庫(kù)共享工具（DST）Bundles/XML文件

一種簡(jiǎn)單易行的信息共享方式（e.g.通過E-mail交換）可連接的數(shù)據(jù)庫(kù)（ODBC）

允許不同的工作者同時(shí)共享數(shù)據(jù)庫(kù)資源BionumericsServer

建立基于Internet之上Client-Server模式的管理工具

DST:Bundles/XML文件將指定的所有信息“打包”成單一的、方便的文件數(shù)據(jù)庫(kù)字段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)序列…用戶自定義的“打包”而成的Bundle可以在任何其他的BN數(shù)據(jù)庫(kù)中打開+

容易實(shí)現(xiàn)+對(duì)所共享的內(nèi)容有完全的控制權(quán)-

不是數(shù)據(jù)庫(kù)本身的組成部分-

只讀的DST:可連接的數(shù)據(jù)庫(kù)BionumericsBionumericsAnalysisAnalysisExternaldatabaseAccess,Oracle,SQLServer…+不需要其他的軟件+易于建立和維護(hù)

單用戶工作-

封閉的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)+多用戶訪問+開放系統(tǒng)（SQL）+完善的數(shù)據(jù)庫(kù)工具-

需要專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件-難于建立和維護(hù)DST:BionumericsServerBNServer+DatabaseClientClient上傳&下載信息遠(yuǎn)程鑒定高自主性基于Inte