1、 GCBI 使用 手册 目录 GCBI 简介 1 第一章 ：使 用 GCBI 进行 搜索 . 2 一、文 献的 搜索 . 2 二、基 因的 搜索 . 4 三、样 本搜 索 . 6 第二章 ：注 册 . 9 第三章 ：实 验室 使用 . 11 一、创 建实 验室 . 11 二、新 建项 目 . 12 三、新 建方 案 . 13 四、获 取样 本 . 14 1、 上传 自有 样本 . 14 2、 使用 公共 数据 . 16 五、数 据分 析 . 16 1.方案 设计 16 2.选取 样本 17 3.参数 设置 18 4.运行 方案 19 5.查看 结果 19 第四章 ：GCBI 应用 23 一、乳
2、 腺癌 研究 应用 实例 . 23 附件1 参数 含义 26 附件2 GCBI 支持 的芯 片平 台 . 26 GCBI 简介 GCBI ，Gene-Cloud of Biotechnology information，这 是一个 发现 和创 造基 因知 识的地 方。GCBI 注重知 识的 科学 性、权威 性、丰富 性和创 新性，为 科研工作 者提供 更为优质 便捷的资 源。无论 历史信 息还是最 新 进 展，无 论侧重于 疾病、药 物、生理 状态等 哪一方面 ，或是 关于生命 的任何一 个阶段 、任何一 个器官、 任 何一种 细胞 ，GCBI 都可以 发掘 出基 因的 更多 可能 性。GCB
3、I 吸 收了 大数 据、 新 知识 和新 技术 ，输 出了 医学 创新的 动力 引擎 。 GCBI 整合 了文 献资 料、 基 因信息 、 样 本信 息、 数据 算法以 及生 物信 息处 理等 技术， 建立 一个“基因 知 识库” ，涉及 到生 物学 、医 学、信 息学 、计 算机 学、 数学、 图像 学等 多个 学科 领域。 目前 ，GCBI 拥有 超过 20TB 的 知 识数 据存 量， 包含 了 120 多 万份 全基 因样本 ，26 万多 份期 刊，7000 多万份 文献 ，17 多万 份基因 信 息。GCBI 为您提 供更 好 的便利 来获 得分 析和 计算 的工具 ， 推动对 遗传
4、 物质 和其在 健康 与疾 病中 角色 的理 解。GCBI 让科 学研 究不再 那么高 冷， 让 科学 变得 更有 乐趣 ，让 一切 变得 简单 易行。 1 第一章 ： 使用 GCBI 进 行搜索 一 、 文献的搜索 1、搜文献 在 的首 页面， 选择 文献 ，在 搜索 框中输 入搜 索的 关键 词， 中英文 均 可。 如图 1-1-1。 例如搜 索 “结 直肠 癌” ， 高级筛 选中 ，可 以按 照影 响因子 排序 。如图 1-1-2 ( 图 1-1-1) 2 ( 图 1-1-2) 2、文献显示页面 文献显 示页 面有 文献 相关 信息：文 献标 题、 文章 作者 、 相关 的基 因、PM
5、ID 编号、 影响 因子 、GEO 样 本数量 等信息 。 如 果需 要收 藏 ，点 击图 中位置 1 的收 藏 按钮 即可 。如图 1-1-3 3 （图 1-1-3 ） 二 、 基因的搜索 基 因 查询 功能在 GCBI 的首页面 ，把 搜索 框切换 到词 典 搜索 。 （ 如图 1-2-1） 4 （图 1-2-1 ） 例如， 搜索 乳 腺癌 相关 基因 BRCA2 。 （如 图 1-2-2） 1）在搜 索结 果页 面的 圈红的 模块 1 可以 看到 基 因名称 ， 基因 对应 的描 述、 属性 、 基因的 ID 及最 后的 更新时 间，基 因的 类型 等 。 2）在 位置 2 可以 查看基
6、因的 通 路、 功能 、转 录本 、microRNA 、SNP 、相 关文 献、基 因组 浏览 器。 3）位置 3 提 供了 基因 词典、 蛋 白词 典、 疾病 词典 等信 息 。 5 （图 1-2-2 ） 三 、 样本搜索 样本查询 功能在 GCBI 的首页面 ，把 搜索 框切换 到 样本搜索 。 （ 如图 1-3-1） 6 （图 1-3-1 ） （1） 可以使 用关键 词搜索 进行 搜索， 例如 ：关 键词 ：结 直肠癌 ， 如图 1-3-2。也可 以使用 GSE 编号 进行 搜索， 例如 ：GSE72398，如 图 1-3-3 7 （图 1-3-2 ） （图 1-3-3 ） 8 第二章
7、： 注册 1、 输入 网址 进入 GCBI 主页 面。 光标移 动到右 上角 小人 上， 显 示快 速登 录窗 口， 点击 红 色框线 标出 的位 置， 进入 注册页 面。 （ 如图 2-1-1） （图 2-1-1 ） 2、进入 “激 活账 户” 页面。 （1 ） 已有 邀请 码， 输入 您的 邀请 码、 手机 号码 以及职称 、 单位 等信 息， 设置 密 码， 点击 加入 GCBI 。 （如 图 2-1-2） 9 （图 2-1-2 ） （2） 没有邀 请码，可 以 向 管理员 或 GCBI 注册 好友 索要 邀请码 。 获得 邀请 码后 ， 按照 （1 ） 中的 步骤 即可 加入 GCB
8、I （如图 2-1-3） 图 2-1-3 10 第三章：实验室使用 一 、 创建实验室 1 、进 入实验 室：点击 网页右 上角实 验室的 标签， 进入 实验室 页面。 点击红 色框 内的创 建实验 室。 （如 图 3-1-1） （图 3-1-1 ） 2、填 上实 验室 的名 称、 研 究领域 、以 及实 验室 简介 等信息 后点击 创建 实验 室。 （ 如图 3-1-2） 11 （图 3-1-2 ） 二 、 新建项目 1、进入 实验 室之 后， 要 进行 数据 分析 首先 需要 建立 一个项 目。 （ 如图 3-2-1） （图 3-2-1 ） 2、建 一个 项目 ： 点击 项目列 表 后面
9、的新 建会 弹出 一个 新建项 目的 窗口 。 填 上项 目 的名 称、 概述 、 标签 等内容 ，在圈 出的 红框 位置 点 击一 下添 加项 目负 责人 。 同 一个实 验室可 以有多 个项 目，对 于不同 的项目 可以 分配给 不同的 人管理 ，也 可以多 人共同 管理一 个 12 项目。 （ 如图 3-2-2） （图 3-2-2 ） 三 、 新建方案 1 、建 一个方 案：点击 新建， 填入方 案的名称 ，选 择物 种，编 辑一个 方案的 描述 ，点击 创建方案 。 （如 图 3-3-1，3-3-2） （图 3-3-1 ） 13 （图 3-3-2 ） 四 、 获取样本 获得数 据有 两
10、种 途径 ，第 一，上 传自 有样本 ， 第二 ，使用 公共 数据 。 1 、 上传自有样本 GCBI 只支持 来源 于 Affymetrix 公司的 芯片 检测 原始 文件，即 .CEL 格式的 文件。 （GCBI 支持 芯片 详情见 附件 2） （1） 点击 上传 ， 找到 文件所 在 的路 径， 选择 样本 ， 点 击 打开 即可 上传 ， 上传 成功之后 所有 的进 度条 都 会显示 深灰 ，当 所有 进度 条为 100% 的 时候 表示 上传 成功。 （ 如图 3-4-1，3-4-2 ，3-4-3，3-4-4） （图 3-4-1 ） 14 （图 3-4-2 ） （图 3-4-3 ）
11、（图 3-4-4 ） 15 2 、 使用公共数据 在 GCBI 样本搜索 平 台支持 的 样本 ， 点 击“ 发送 样本 到 GCBI 实验室” 。 选择 要接收 样本 的实 验室 和项目 ，点 击确 定， 样本 就会被 发 送到 目的 实验 室。 （ 如图 3-4-4，3-4-5） （图 3-4-4 ） （图 3-4-5 ） 五 、 数据分析 1. 方案设计 进 入方案 设计界 面后， 左侧 是工具 栏，将 所使用 的工 具，直 接拖入 右侧的 操作 区，然 后用线 将这些 模 块连接 起来 ，点 击右 上角 保存按 钮， 就完 成了 方案 的设计 。如 图 3-5-1 16 （图 3-5-
12、1 ） 2. 选取样本 方案设 计完 成后 ， 要 为样 本分组 模块 选取 相应 的样 本， 首 先， 点击 样本 分组 模块， 右 侧选 择样 本分 组管 理， 进入选 择样 本界 面， 将同 组的样 本选 入相 应的 样本 分组中 ，保 存样 本组 设置 。如 图 3-5-2,3-5-3 （图 3-5-2 ） 17 （图 3-5-3 ） 3. 参数设置 分 别点 击模 块， 对该 模 块工具 进行 参数 设置 。 每 设置一 个模 块， 点击 保存 该参数 ， 然 后进 行下 一个 模块 的设置 。如 果不 进行 设置 ，将按 照默 认参 数进 行。 如图 3-5-4 （图 3-5-4
13、） 18 4. 运行方案 参 数 设置 完成 后， 保 存方 案， 点击 运行， 数据 开始 分析， 页面 跳回 项目 页面； 状态显 示 执行 中。 如 图 3-5-5,3-5-6 （图 3-5-5 ） （图 3-5-6 ） 5. 查看结果 （1 ）只 需要 不到 30 分钟， 方 案状 态显 示成 功， 则表 示 分析 完成 ，可 以查 看结 果 。如图 3-5-7 19 （图 3-5-7 ） (2) 进 入方 案中 ，点 击右 上 角查看 结果 ，然 后点 击左 侧结果 导航 ，会 出现 方案 图。如图 3-5-8,3-5-9,3-5-10 （图 3-5-8 ） （图 3-5-9 ） 2
14、0 （图 3-5-10 ） （3） 点 击 相应 的模 块， 则出 现该模 块 的分 析结 果， 比如 点击差 异 分析 3 模 块， 出现 的是差 异 结果 的结 果。 每个模 块的 结果 都有 图形 和数据 两部 分。 如 图 3-5-11,3-5-12 （图 3-5-11 ） 21 （图 3-5-12 ） 以上就是 实验 室的 使用 ， 如需下 载结 果， 点击 右上 角“下载 结果” ， 即可 进行下 载 。 下载 结果 只对 付费 用户开 放， 未 付费 用户 可以 进行 数据 分析 以及 查看 分析结果 ，不能 下载 分析 结果。 如图 3-5-13 （图 3-5-13 ） 22
15、第四章 ：GCBI 应用 一 、 乳腺癌研究 应用实 例 The effects of soy supplementation on gene expression in breast cancer: a randomized placebo-controlled study 题目： 大豆 对乳 腺癌 基因 表达的 功效 补充 ：一 项随 机安慰 剂- 对照的 研究 https:/ PMID ：25190728 影响因 子：12.583 GEO 相 关样 本：51 （GSE58792 ） 物种： 人 文章 内容 背景内容： 关 于大豆 对乳腺 癌致病 机理 的影响 有很多 争论报 道， 本研究
16、 探讨大 豆对乳 腺癌 相关的 基因的 信号通 路 影响的 补充 。 方法与结果： 早期乳 腺癌 患者 （n=140 ） 随机分 成两 组： 大豆 增补 组 （n=70 ） 和 安慰 剂组 （n=70 ） 。 通过 表达 谱芯 片、 定量 PCR 、NanoString 表 达检测 基因 的表 达情 况。 大豆服用组的血浆异黄酮含量是安慰剂组的 4-7 倍 。使用 Nanostring 检测已知的乳腺癌相关基因， FANCC 、UGT2A1 服用 大 豆粉后 增加 ，而 安慰 剂组 减少。 全基 因芯 片检 测后 发现， 高血 浆异 黄酮 组增 加了 癌细胞 增殖 类基 因的 表达 。使 用
17、PAM50 基 因对 样本 分群后 发现 ，高 血浆 异黄 酮组的 分型 类似 于 Luminal B 型样本 ，低 血浆 异黄 酮组 的分型 类似 于 Luminal A 型样本 。FGFR2 在服 用大 豆粉组 明显 表达 增加 。无 论是 否服用 大豆 粉， 不会 影响 增殖类 和凋 亡类 的病 理变 化。 结论 FGFR2 基因的 过表 达可 以 作为大 豆服 用和 等离 子异 黄酮的 特征 指标 ，引 起细 胞周期 和分 化信 号通 路的 变化。 这些 发现 引起 服用 大豆粉 女性 引起 乳腺 癌基 因表达 的关 注。 样 本信 息及平 台 23 乳 腺 癌早 期患者 140 例
18、随机 分成 2 组： 大 豆粉 组和安 慰 剂组， 每组 70 个样 本。 其中 失访 8 例，28 例没 有得到 组织 样本 。 平台：GPL570 HG-U133_Plus_2 Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array 推荐理由 1、样 本来 源及 后续 使用 清 晰，后 续验 证明 确基 因的 表达类 型。 2、 分别 对服 用大 豆粉 安慰 剂前后 和大 豆粉 与安 慰剂 比较， 找到 不同 比较 的差 异结 果， 以及 对结 果的 科 学解释 。 分析实验室 数据重 复利 用： 1、可 以查 看高 血浆 异黄 酮 组增加 基因 表达 后，
19、 基因 参与的 功能 和信 号通 路变 化。 乳腺癌 实验 室： 随机 对照 组临床 试验 分析 ：大 豆对 乳腺癌 基因 表达 的影 响（GCPRJ2243 ） GCAS4999 血浆 异黄 酮高 、 低差 异导 致的 基因 变化 。 2、查看 服用 大豆 是否 和绝经 有 关， 剔除 异黄 酮后 差异 基 因的 表达 情况 乳腺癌 实验 室： 随机 对照 组临床 试验 分析 ：大 豆对 乳腺癌 基因 表达 的影 响（GCPRJ2243 ） 。 GCAS5000 绝 经前 后乳 腺癌样 本变 化情 况， 剔除 服用大 豆粉 与安 慰剂 的影 响。 24 25 附件1 参数含义 参数 参数含义
20、 Probe Set ID mRNA 芯片中的探针编 号 Gene Symbol 基因的名 称 Gene Feature 基因在实 验中的 变化属 性，如“diff“ 表示差异 ，“up“ 表示 上调，“down“ 表示下调 Biotype 表示名称 是属 于 mRNA 或 ncRNA,coding 表示 属于 mRNA,noncoding 表 示属于 lncRNA 或 microRNA d Score 衡量探针 集差异 的统计 量值， 反应 了分组设 置下差 异的相 对水平 。 Fold Change 差异倍数 ，同一 探针信 号值在 组间 的比值 p-value p 值，评 估探针 集信号
21、 值在组 间的 显著性水 平，即 探针集 对应的 基因 在组间的 差异 q-value q 值 ，阳性 误判率 ，差异 基因中 假 阳性基因 所占比 例的期 望，值 越小 假阳性率 越低 go_id GO 索引号，与 Gene Ontology 数据库的 GO 索引号 一致。 go_name 基因功能(GO)名称 ，与 Gene Ontology 数据库中 命名方 式一致 。 enrichment 富集度， 若 p 值相 同，富 集度越 大 GO ，该功能受 到实验 的影响 越大。 path_id pathway 索引号， 与 KEGG 数 据库的 pathway 索引号 一致。 path_n
22、ame pathway 名称，与 KEGG 数据库 中 pathway 的命名方式 一致。 Degree 度，表示 网络中 与某一 基因相 互作 用的基因 的数量 。 Indegree 入度, 某 一基因 的上游 基因数 量 Outdegree 出度, 某 一基因 的下游 基因数 量 Betweenness 信号传递 中介中 心, 若 该值越 大表示 信号传递 中某一 基因的 中介能 力越 强 Abbreviative Relation 简写, 基 因间关 系类型 在网络 中的简 写 All Relation 基因间关 系类型, 上游 基因与 下游基 因间的相 互作用 关系 Correlati
23、on Coefficient 相互作用 系数, 两个基 因共表 达程度, 绝对值 越大表 示共表 达能力 越强 Relationship 相互作用 关系，“positive“ 表示正调 控，“negative“ 表示负调控 附件2 GCBI 支持的芯片平台 实验平台 芯片类型 物种 分子类型 GPL570 HG-U133_Plus_2 Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array Homo sapiens mRNA GPL571 HG-U133A_2 Affymetrix Human Genome U133A 2.0 Array Homo sapien
24、s mRNA GPL96 HG-U133A Affymetrix Human Genome U133A Array Homo sapiens mRNA GPL17586 HTA-2_0 Affymetrix Human Transcriptome Array 2.0 transcript (gene) version Homo sapiens mRNA,lncRNA GPL5175 HuEx-1_0-st Affymetrix Human Exon 1.0 ST Array transcript (gene) version Homo sapiens mRNA GPL6244 HuGene-1
25、_0-st Affymetrix Human Gene 1.0 ST Array transcript (gene) version Homo sapiens mRNA GPL16686 HuGene-2_0-st Affymetrix Human Gene 2.0 ST Array transcript (gene) version Homo sapiens mRNA,lncRNA GPL20258 MTA-1_0 Affymetrix Mouse Transcriptome Array 1.0transcript (gene) version Mus musculus mRNA,lncRN
26、A GPL6096 MoEx-1_0-st Affymetrix Mouse Exon 1.0 ST Array transcript (gene) version Mus musculus mRNA GPL6246 MoGene-1_0-st Affymetrix Mouse Gene 1.0 ST Array transcript (gene) version Mus musculus mRNA GPL16570 MoGene-2_0-st Affymetrix Mouse Gene 2.0 ST Array transcript (gene) version Mus musculus m
27、RNA,lncRNA 26 GPL1261 Mouse430_2 Affymetrix Mouse Genome 430 2.0 Array Mus musculus mRNA GPL8321 Mouse430A_2 Affymetrix Mouse Genome 430A 2.0 Array Mus musculus mRNA GPL6543 RaEx-1_0-st Affymetrix Rat Exon 1.0 ST Array transcript (gene) version Rattus norvegicus mRNA GPL6247 RaGene-1_0-st Affymetrix
28、 Rat Gene 1.0 ST Array transcript (gene) version Rattus norvegicus mRNA GPL17117 RaGene-2_0-st Affymetrix Rat Gene 2.0 ST Array transcript (gene) version Rattus norvegicus mRNA,lncRNA GPL1355 Rat230_2 Affymetrix Rat Genome 230 2.0 Array Rattus norvegicus mRNA GPL19117 miRNA-4_0 Affymetrix Multispecies miRNA-4 Array all miRNA GPL16384 miRNA-3 Affymetrix Multispecies miRNA-3 Array all miRNA RTA-1_0 Affymetrix Rat Transcriptome Assay 1.0transcript (gene) version Rattus norvegicus mRNA,lncRNA 27
