DAVID使用方法介绍

1、v1.0可编辑可修改DAVID使用说明文档1、 DAVIDSDAVID (the Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery )的网址是。DAVID 是一个生物信息数据库，整合了生物学数据和分析工具，为大规模的基因或蛋白列表(成百上千个基因ID或者蛋白ID列表)提供系统综合的生物功能注释信息，帮助用户从中提取生物学信息。DAVID这个工具在2003年发布，目前版本是。和其他类似的分析工具，如 GoMiner, GOstat等一样，都是将输入列表中的基因关联到 生物学注释上，进而从统计的层面，在数千个关联的注释中

2、，找出最显著富集的生物学注释。最主要是功能注释和信息链接。2、 分析工具：DAVID需要用户提供感兴趣的基因列表，在基因背景下，使用提供的分析工具，提取该列表中含有的生物信息。这里说的基因列表和背景文件的选取对结果至关重要。1.基因列表：这个基因列表可能是上游的生物信息分析产生的基因ID列表。对于富集分析而言，一般情况下，大量的基因组成的列表有更高的统计意义，对富集程度高的特殊Terms有更高的敏感度。富集分析产生的p-value在相同或者数量相同的基因列表中具 有可比性。DAVID对于基因列表的格式要求为每行一个基因ID或者是基因ID用逗号分隔开。基因列表的质量会直接影响到分析结果。这里定性

3、给出好的基因列表应该具有的特点，一个好的基因列表至少要满足以下的大部分的要求：(1)包含与研究目的相关的大部分重要的基因(如标识基因)。(2)基因的数量不能太多或者太少，一般是 100至10000这个数量级。(3)大部分基因可以较好的通过统计筛选， 例如，在控制组和对照组样品间选择显著差异表达基因时，使用的t-test标准：foldchanges >=2 && P-values <= 。(4)大部分是上下调的基因都涉及到特定的某一生物过程，而不是随机的散布到所有可能的生物过程中。(5) 一个好的基因列表比起随机产生的一个基因列表，应该含有更丰富的生物信息。(6)在同

4、样的条件下，列表具有高度可重复性。(7)高通量数据的质量能够被其他独立的实验证实。以上(2),(3),(6)&(7)是来自上游的数据标准，DAVID会自动检查其余的各项要求，即(1),(4)&(7)。2.基因背景：在一项研究中，如果一个生物过程不正常，那么通过高通量筛选技术，对该过程共同作用的基因有更大的可能性被选为 相关的一组。富集分析正是以此为基础。为检测富集的程度，必须选取一个背景来进行对比。基因背景的选取有一个指导原则，就 是必须构建一个足够大的，研究者可能涉及的所有基因的集合。用户使用默认的背景文件(默认为该物种的所有基因)，或者是上传一个基因列表文件作为基因背景。3

5、. DAVID为实现各项功能分析，提供了以下 4个分析内容(共6个分析工具)：(1) Gene Name Batch Viewer这个工具能够实现 将基因ID迅速翻译成基因名称，从而给研究者对于基因ID列表一个直观的印象，初步判断基因列表是否符合要求目的。图1中显示了该工具的分析结果，具体说明图 1中标注。Gene Uist ReportC' urr411, nV 11 4i crtxiiirtvf; t-lotvhIO-Pwyi/ Mt2备 lATa 一，-，EC kftnnrMrtfMW* *iMiM eqeo35W7 AT*OJ ATBDCi_*TTameas> J3Mx

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7、能，所以我们需要更加有效的功能分类工具。该工具基于它们共同的注释信息，而不是基因名称，采用全新的模糊聚类算法，能够实现将功能相关的基因聚到一起作为一个单元，在生物学网络水平上去研究这些基因群。对聚类结果打分，分值越高，代表该组内的基因在基因列表中越重要 同时还提供了 2-D View,以热图形式展现聚类到同一组的基因和该组内各个Term之间的关系。结果见图2,将列表中的基因ID作为聚类对象，将功能相关的基因分组显示。图3是以热图形式展示的gene-term关系。Gene Functional ClassificationCiirrpjir I iT: mil Tatj| user5ru*t f

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13、tHM- b*<a 4>WB 篇融潍辎 邓道谶懒爵*褊 /章球Qgrhn1A压打ip-ya七，, '孑鼻殳& ycom mon of 飞、侏* 心annotations 号三为旺弓Annotation Terrns图 3 2-D View 展示 gene-term 关系(3) Functional Annotation该工具是DAVID最核心的分析内容，包含了三个子工具:Functional Annotation Chart该工具提供gene-term的富集分析。相比于其他富集分析软件而言，DAVID在该功能上最显著的特点是，注释范围的可扩展性 从最初的GO注释，扩

14、展到现在超过40中的注释种类，包括 GO注释，KEGGt释，蛋白相互作用，蛋白功能区域，疾病相关, 生物代谢通路，序列特点，异构体，基因功能总结，基因在组织里的表达和论文等。用户可以根据需要选择其中的某些或者所 有种类的注释信息。结果中以基因列表中 富集的Terms为对象，将信息按照DAVID计算出来的p-value排列，同时链接指向更多的信息，见图4Functional Annotation ChartPa rameter Panel Opfktn%Enriched FunctionalEnrichmentP-values1 liijfeilvBiCUfOSEDT*rmRT布“CoatoGO

15、T£RM_14F_*HanartaM Factb +Ki J*Bl4SGOrERM.H -JfS生呼11工1审uMM4210.?31E4GOTEftM_MF_*LmM ，曲mAft!.H41«£ 4iJCTERM-MF.卢ns口wgrcumd1r比 OWLbirfad ga“二口 二Fr j二七 fr '4口 £U±CttJFKIKIM30447节I (t-J3.3E-3oGOT ERM"，35/针 匕*廷 修印、昧上Bl,11工看9LDETGOTtdM 川=*匕iM!"。KIiIJMCG81儆Gpycir，Ajea

16、Ud Foacto丁 biZhgBIl.SG0TEHXJ4F.4心代亡-士亡於dtU户BJ1Ck,3-AE-2GOTERM.MFJRai wrM 5ydMcjLdr3chirsj肛 |肛£。口KI134.5E-IRemi IJang Opbo-risAnnotations图 4 Functional Annotation Chart 的分析结果Functional Annotation Clustering该工具使用类似于Gene Functional Classification工具的模糊聚类方法，基于注释共同出现的程度作聚类，对被注释上的Terms做聚类，即Terms被分成多组，

17、并将给出聚类的分值。 分值越高，代表该组内的基因在基因列表中越重要 。同时 还提供了 2-D View,以热图形式展现聚类到同一组的基因和该组内各个 Term之间的关系。结果中（见图5）,即被注释上的Terms作为聚类对象，用户可以根据聚类的分值找到重要的Term4Functional Annotation ClusteringHEe and M jjnu"4vrriu4fe>l / ，一 DAVIfif IIAParameter Panel ClylMn*J A4run 1叩(A为.廿弹皿上中；工 I VtfUfl I8"；o包L"曲一 册力七Feer工、

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19、TdJWl_/1JJ.1L «Annotation Clusters-， Identified by dRviD：IrX'l-n=-：1.Si,JLnMUAnri ClMMf ;FniifW«4irJ*I PpVMmiJlWWldAM ffeMtM1 4InrMmMri1 frerh 1* ；H11 Cavint j媪碑；可解泮二K： 的分析结果图 5 Functional Annotation ClusteringFunctional Annotation Table该工具实现了基因的功能注释,将输入列表中每个基因在选定数据库中的注释以表格形式呈现。结果见图6。F

20、unctional Annotation TableAnnotationAnnotation194 MV ID I CategoriesContents¥" EC5小»_SLQJIAIMlllfiG.FATimAYRTIRHGOttBI CC p*lL/ ET唯一"frUgKlt台MT； LEB*X, _*+*艮©1上工蛇以 Y，A匕二口若望由5cFf - y 1产 :一二y中口二 * yh<55,呼-三线不一".: 一 r - . lV 二 l 一，1 廿： :,里4承. N p ± 二二 H55 . E才;由匕；二

21、 JHeaderfor总一Muun»rEWnW .MLbirfl-ri 皿1144 *Tyu>TGOTI9H.V.ALI.皿陶帖山弋二 x心Mr AidgCih 2 L，=加 nr8 醋：y .aactM. tLniEach GeneBKCELHMaiIffGG MTNAN mivn匚也久产 FtrK二乜 STJT >即，；Kb，盥炉二i :占. fT,F v津 w七严.PtSra2S5 fe£：&?"a trirduoer md MBscnpbcn gt件重h ST工巧A图 6 Functional Annotation Table 的分析结

22、果(4) Gene ID Conversion该工具实现不同数据库的基因标识间的转换。包含 NCBI, PIR和Uniprot/SwissProt等重要数据库的基因标识信息结果如图7所示，左边的表格显示转换的情况，右边表格以列表呈现转换结果，和基因名称注释等。lleJpGene Accession Conversion ToolCaitverfn Summarysubmit convened Ust to uavju a aListsubmit (.onvert»d U«t to UAV1D a Background 1ID Counthi navro nnCon vers

23、ionihynLiC怩FruniTuSpuiJ包当Ddwlril G0ue Nl-rii*口0 怕与NdmbigucjufNon巳 None =snd ng34702_r_;t801934Homo sapiensTPTE pRudoqcmm+D790_at斗工Homo 5dl.iiell5ba5c ：-el y.-OD-heli<fami v. meTbE-e4oTotal Uniqiti User IDsi LS9第四工忒SOI 43023215Homo sapiensMomo sapiens7-h v d广nxy司 nthAilrp 3/4-d inxvg pna s pW'

24、A domir hcmc 丁二依in 4 itc-irn r bi-dirq proteir 21)Summary ot Ambiguous Gene- IDsID CountPossible SourceConvert AllAll Posable Sources For Ambiguous IDs19O3_s_at33托3_或E19273849HHurnu£占口旭nmHomo 二口电 n=i七rb-LiZ eryth ubldstic. leukzfin d nird uncDQeim h2 rieuf iD/jliijbldston d dH-ivt-iJ ncoggni=&#

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26、eGG GucucneC GVfif ufinccnh a r a t noa ancC io 1a e途 n ?a%(DyE9”中Arecommendedt IDV uTo owmo o e s%w eBc ci式on aConvert gene IDs from one type to anotherDiagnose and fix problems of gene IDsExplore gene namens in batchDicover enriched functionally-related gene groupsDisplay relationship of many-gene

27、s-to-many-terms on 2-D viewInitial glance of major biological functions associated with gene listIdentify enriched (over-represented) annotation termsVisualize genes on BioCarta & KEGG pathway mapsLink gene-disease associationsHighlight protein functional domains and motifsRedirect to related li

28、teraturesList interacting proteinsCluster redundant and heterozygous annotation termsSearch other functionally similar genes in genome,but not in listSearch other annotation functionally similar to one of my interestsRead all annotation contents associated with a gene图8 DAVID各项分析工具的选择指示图三、使用步骤:1.向DA

29、VID网站提交一个基因列表。首先登录到网站 的首页（见图9）。点击页面顶端的“ Start Analysis ”在弹出页面的左边有一个面板“ Gene List Manager ”，在该 面板的“upload”标签下提交基因列表（基因列表的格式为每行一个基因或者行内的多个基因以逗号分隔，可以将基因列表黏贴到输入窗口或者以文件形式上传）；接着选取输入基因列表的ID类型；最后确定列表的类型，是基因列表还是作为背景文件。点击use,进入分析。DAVID Bioinformatics Resources 6-7Njllunal In£lilutti or Alltrcyy and lnucl

30、心us DistdseE (NlAiD)r NIHrtLUl to DAVID Took Tclmkdl口心cds & APh» Trwi uf Sfe-n/k# Why DAVID? A1kShubflfut tu DAliTD TbuikA FUIICtiOh dl AHtlCldilOilkoine to DAVID 6,7= nnctata an HarncbTn«：nt 3打口小行匕.I1 dnr-otJtlijn ciualvili g . Bh.Cditd * KE6G gthfir mapping, qtcnc d>KDX i»-s.

31、octaltlonr turnokgLi* Emtc% E lisrj-laLkKn. literature rnul±h sr d -田 u2003 - imuA Gene Functioncil CldhhifiLdtiQnWnwid* 口 rapid e*e to rwduc* Inrga IE of ce-nes Fnta furKtiomal y ats-d gm-upa gf go-FKf M help unreal feha fa-io-agKsI I理lkT M h gb liwuuObgl teed_1 nlDgi*sa Mo-re1 Gene ID coovQrs

32、ronConeft |曜 ert gene I>,'»eeufiiiarks 1ta criersThe D itcilvi'.' Alined'ti c n, 115二大口匕5 北.- 1口七二-中;己)5.7OT7-3. I |)A ID i营一门 询 =It in - ir 7 升511 . t ow cm =nial vr-b- acces Bible pro status DA ID 3：1V prD'idcs 三 conorsiimsr. e srt of fiuicticKizL aimotailion tocks fen

33、imrMti£3tcrs tic undsrskzjid biolaical rneHLiiii: brhznd Lu :u hst af 罪y Foe azjv 最亡n j;eel- ±st. DA ID tools neu a'jle tc_T*Ti=rH：患r；r、：ti ： Ik;.LljLzK 11115fc J £ + hI r；l 5 -Ttfc- -_What 加p0mLm m DN Uurrt 口t M 6 '.优Ichk 口 Xew 壮<油钟0天 g &P. * IDs of AffyEmn and Gc . Kc

34、yd Cta打ifrahon Alec PdtvnHtrix m1id t L % mhijj亚u EnlwidLLl l dli;山疝国 中.Reconimeiidiiz A aper pubEshed iil珏贺理。汰 describes tep-tr.-ztep pruendure to 里图9网站首页上传的数据可以供所有的分析模块共享，而不需要重复上传。基因列表文件可以选取如图10中所示的Demolist1和Demolist2 。本文中使用DAVID提供的Demolistl作为基因列表。附件一是人的血瘀和正常样品之间的显著差异表达基因列表，可供使用。如果你要做的是全基因组背景或者是接近

35、全基因组背景的研究，就不需要上传那个背景文件，网站会自动根据上传的基因列表类型,upload”标签中上传，然后在“ Background”标签中选选择对应物种的所有基因作为背景文件。如果你要自己设定背景，也可以在“定所需的列表作为背景。本文中选取默认的背景文件，即人的全基因作为背景。图10上传数据窗口在“List ”标签中，可以看到所有上传的列表。在图11所示的右侧中，选择分析项。Analysis WizardT中 11 i- li*i 11 j l beCcmiKt 皿 fanctJwLlomrafcwwrnsr上 卬 斗第1福和 一SW.图11 Lsit标签和分析工具选择窗口* Slap

36、i 6uc«aufjiiy tucmim g«n« 1stC即研f! &<ta LiftCurrswi Ba cKflrajn«1 Homo m 口也幡(1)选择Gene Name Batch Viewer这项分析，弹出的窗口显示分析结果，即基因ID和对应的基因名称、相关基因以及所属物种。用户可以据此初步判断，列表中是否含有感兴趣的基因(见图 12)。Species栏指向物种相关的ncbi信息网页。1UfcimwiMl七 *雇 Gp* I vSIjDYSLirig"I旧小 im.i.K I党永Gene Li$l ReportInp

37、ut gene list!h1MFIV*MwCwnnrH»dj g卬皿Ji 1%rr：fi 'crafc-一 ii iwmfwrx .a anJEiijUzdGenE： ntirne Iranslatfsdby DAVID!代l-；Tt0HE图 12 Gene Name Batch Viewer 分析结果点击Related Genes栏中的RG,将会出现跟该行基因功能相关的基因列表，如图 13所示的结果TF mtcff cf Kappa scoresMinimum overlap of anriatalLionsSeal thing ScopeFunctional Relat

38、ed GenesSe.rcfti Scope. HM招，B (U*>mguideline to u旬th专 F sRlantyscale o* Kappa scores，m51Vd owindlicstK the gene* jh user's gene istFunctionally rdited gtrws to 廿地 bait gent7h«rf173 彳-田间Bht r« Ec*-iZitY Son V«*ry 1M L(ft. I ClM)Mtnlerdlc (O J!5I0L&Kappoi jxore&! m单n t(aJ

39、 theJunttional similar Dehwan gene «nd Hie *unctig*ly refirtcd gene图13功能相关基因列表（2）选择“GenelD Conversion Tool”这项分析工具，在弹出窗口（见图14）中，选择目的标识类型，然后点击“Submit to ConversionTool"，弹出结果窗口，详细说明见图15。（参照网页）“邑巾且nd T白nl HanualUpload listIj lirn.t zin ：（j.dL or s bv cne or more spetie&Gene ID Conversion T

40、oolOption 1: Conr/ertte gene liit being芋0它曰曰二臼后计口即口"卜产力匚呻心Scbftit to CcnTOESi'Din 匚口口 1Option 2：Go Back tc 3jbjiissiiarL Forn图 14 Gene ID Conversion Tool 窗口ik0fiTctsnitWMB# JUjLdflFi ILLM wiUHt IUm4DAWID Sininfafmjjitirfi亡。1£ 7，口7E/u3 M 但QF «nd InTecMu、Ee*se$1 AWh 时事Submit the

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44、nTold I uSfrrCi*rr nl Btfi.+oFOvnid: nomo，._p必 t,工Inputjgeiei -15 DfcvroiD*pl”Hd 即证 Jtiori ErMP”% Q窜心m“bcaHoh swim。市。m2口I5Renin vsg opwsGr«34 SubiT | H=Enqp Unw g uup 1NTWil !fa_#r Si -Mft-Users input fene& w白府 da«ified Hto three big gent funaiana groups血 QJ_AT*m*t35mA&T.【3§学方

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47、3;r 4j 工灯Ug!Tiy吗 'I direr not in Uie aAput"" =-_Ar-e there gents in my input gene list dct oelog ng io any of aanjve groups?Are thtre aiy other(a(ws M my gma l/tcr the (tiiorriT functionally Klmilar to this fl*n* eroup?图 16 Gene Functional Classfication(3)选择“Functional Annotation Tool

48、”这项分析工具，会弹出图17所示窗口(具体说明参照)Individual vicws/rapForts:Co mb ined via wE/raportt!Single Chan RaoorcNLYfomis，not已tibi Qteggne筝C.»M44id VMw FwJhnnH，l /rinu声ESnii ApprtCn七工三Ajwuwi T也片AHitUldNK «1,r wMlbaHi| J MriMilAda PralH* *喇周 川2 ImiMI . L .Eturv g S OmWM Cl aefaiiiBJ；PaY3ttenfcofl on 芦 m ile

49、x, speaesnd poauteton cac<girurwd tnat the tool is being; do? Bed6- HE一 mTeVfe-v and se2ct jr notar<ain c-ategoei of -/cur i-terests (7oF then 3£ pre-selected 白£ dmf砥uitj|fM|士 31 丽 CMirt |Su mo 1(»< v *p五“H 著jCwnnmnC G. HJ->K; ttHnoN*1 I'一*CwaqrfinC |?*ddktfK HR-|«

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52、; FunctionalAnnotation Chart"、"Functional Annotation选才F Functional Annotation Clustering 这一项分析，可以对被注释上的 Terms做聚类，弹出结果见图18,图中绿色的图标可以显示2-D view热图（详见之前提到）。Gene list Mlrgd门/理TU田口 7E SJ 口m"匕呼丁二2 H.7gmamUJL1 WE 工 inmGenes intdipd ai nd vidua mFease sooia the mdi 幢 dExct p vue.Ticy 电通 KenikX

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