49
PAG-ASIA Singapore 13 th July 2015 Genomic Resources at the EMBL-EBI Denise Carvalho-Silva (Ensembl and Ensembl Genomes) Gary Saunders (European Variation Archive, EVA) www.ebi.ac.uk @emblebi

EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

PAG-ASIA Singapore13th July 2015

Genomic Resources at the EMBL-EBI

Denise Carvalho-Silva (Ensembl and Ensembl Genomes)Gary Saunders (European Variation Archive, EVA)

www.ebi.ac.uk@emblebi

Page 2: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

What is EMBL-EBI?•  Part of the European Molecular

Biology Laboratory•  European Bioinformatics Laboratory•  Based in Hinxton - Cambridge (UK)

EMBL-EBI staff:> 500 people> 50 nations

Europe’s hub for:Bioinformatics Services (free)User Training Computational ResearchEngagement with the Industry

Page 3: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EMBL-EBI users: a one-day snapshotHub in Europe à worldwide user community

Page 4: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

www.ebi.ac.uk

Page 5: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

5

www.ebi.ac.uk/services

Page 6: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

Our services

Page 7: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

Archive

ClassifyShareAnalyse

Provide tools

EMBL-EBI’s data cycle

Page 8: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

This workshop: 1:00-3:00 pm

Page 9: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

www.ebi.ac.uk/training

@EBItraining

Page 10: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

Training at EMBL-EBI, off-site and online

Page 11: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

Register to EMBL-EBI train online•  www.ebi.ac.uk/training/online

•  Take – record quizzes•  Get updates on new courses, features

Quarterly newsletter

•  Get involved in usability testing

Page 12: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference
Page 13: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference
Page 14: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference
Page 15: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

PAG-ASIA Singapore13th July 2015

Ensembl and Ensembl Genomes: Browser and toolkit

Denise Carvalho-Silva, PhD

www.ensembl.orgwww.ensemblgenomes.org

@ensembl@ensemblgenomes

Page 16: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Outline

•  Introduction to Ensembl and Ensembl Genomes

•  Some highlights of last year

•  Live demos1.  Browser and custom data upload2.  Toolkit: BioMart and VEP

•  How to cite and connect with us

Page 17: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Outline

•  Introduction to Ensembl and Ensembl Genomes

•  Some highlights of last year

•  Live demos1.  Browser and custom data upload2.  Toolkit: BioMart and VEP

•  How to cite and connect with us

Page 18: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Do We Need Genome Browsers?q YES q NO

Page 19: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Page 20: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Annotation: Making sense

Page 21: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

The Ensembl projects

www.ensembl.org

www.ensemblgenomes.org

•  launched in 1999

•  Ensembl gene annotation•  EBI and WTSI

•  launched in 2009

•  community gene annotation•  EBI

Page 22: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Vertebrate genomes

ww

w.e

nsem

bl.o

rg

pre.

ense

mbl

.org

>80 genomes* D. melanogaster

C. elegans S. cerevisae

*Release 80 May 2015

Page 23: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Extends the use of Ensembl to other speciesWider taxonomic range (v27, >25K genomes)

Non-vertebrate genomes

x 53x 39x 408x 133x 24,913

plants.ensembl.org

Page 24: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Dicotyledons

12 in 7 orders: Brassicales, Fabales, Malpighiales, Malvales, Rosales, Solanales, Vitales

Page 25: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Monocotyledons

Poales

Zingiberales

21 in 2 ordersetc…

Page 26: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

'Others': 6 in 5 Classes

Page 27: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Comparative GenomicsGene models

Custom data display

Programmatic access Free code and data

RegulationVariation Toolkit

Ensembl features

Page 28: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

How to access our data

�������������� ��������������������������� ��� ����� ������������������������������ ������������������������� �����!�� "����# ��������$� � %&���� ��� �&��!�� "����$� ��' ��������(��������������� ���������)�� ������"����*��+� ����������%����$,-�,����.������/��%� ������0�122�3-4,556�272829

����!�������!"�%�� �������"�������������������

��������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������

����������������������

��������������������������������������������������������������������������� ��� �� �� ����������� ������ ��� ���� � !�" #� ������ �$$� ������ �����������

%�������

&�� �������� ��� �������� ������ ��� ���������� ��������� ���!���� '�$� �������������������������()**���������� ������������� ��������"�#����� ����++���������������������������������������������������

&��������������������������������������� ���������������$$���%�&���������)+�"))���������������������������������������������������

%���������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������������

����������������

����������������������,������������������������������������������������������� ������ ������� ��� �������� ��,��� &�� �������� ��������� ������ �����������-%������� ����� ���� ��� ������� ����������� ����������� ��� ������������������

����.���/���������0����

��� ��������� ��� ������������ ���������� ���� ���������� ���� ������ %����������������� �� '��������$� ������������ 1���� ��,�� %������� ������� ����/���������0�����������������������������������������������������������������������$����(�'�����������������������������������������

����� ����������� ��� �������� ������ ��) ����� �� ��� ����� ��� ������������� �������������,�� ���� �2� ��������� ���� ����������� ������ ���� ������ ������������������3� �����*��� ���� ���+�(�� ������ ���������� ��,�� ��� ������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������

/��������� %�������� ��� ����������� ��� ������� ���� ����� ����� ��������������������� ����������� ��� ��������,� ���$����,� �������-����� ���������� ��� ����� ��� ����� �������-����� '������ !�� ���� ����� 0����� ���������������� ����%������� ������ +� �������������� �������������� $����������������������������������4��5����������4������5��6�62�����������4����5����������� 4������5� ���� ����� ����� 4����5� ������������ ��� ������� ��� ������������������������,��

�������������%���������������

����,�� ��� ���� %������� ���� ���������� ���� ���� ���� �������� �������� ������������������������������

����/���������(�������

�� ���� ����������� ��� ���� ���������� ������� ������������� ��7����� ��� ��������� ������ ��������� ������ ������������������������������������������������������������������ 8���� ��7����� ����� ��� ��� .�� ���� /�� ��-��-��������� ����� ���� ���� ��� ���� ��������������������� ����� ��� 012�3/����� ������ �������� ����������������������������������

%������� ������� �� ������ �������� ������ ��7����� ������������� ��������� ������� ��������� ������� �� ���'�� �-�-�$���� ���� ��,���� ����� ��������� ������� �� ���$�������'����� ����� ����� ��� ������������ ����� ���� /���$����(�0��$ �� ������ �������� ������������� ������ ������� ������������ ������ ���� ������ ����� ������� ���������� ����� ����������� ������ ���������� ���� ����� ����� ��������� ��� ������ ��-������� ��� ���� %������� �������� ������ �����������������������������

������������������%�������/�������������������������9����3����������������������� ��� �� �������� ����9��������� ���� ������������ ��� ���� ��� �������������� �������� ����� ����� ����� ������� ��� ���������� ����������������������

���� %������� /���������� ��������� ��������� ��������� �������� ��� ���������������� ���� ��������� ����� ������� �� ������� ���������� $���� ����� ���������� ��� ���� ������� ������ 04��� ���� ������������ ������� ���,��4��������������������������������������������,��������������������5������������������������������������������4��01������������2������������,�� ��� ������ ���������� ����� ,����� �������� ������� ���� ���� 5�-�����������

�����������������������������������������������������!$�+�!���������� ���� ����� ������ �������� ���� ��������� :������ ������� ����������������������������������������������������������������(�61�7�������������������������%������;��3��$��3���0������������/�����3����/8�!����/��-��9�����

� !������ �% !������ D�( #&�E�$� ���� �!��

1��������������������������

%������������������������������������������������������4�0����//0����� %.6�<%� ���� ����� �������� ��� ��,�� ������ ������ ��� ���� ����������7��$� ��� � ��:������ ������� � ��� ������ ���������� ��� ��������� ��0�������� �������� ���������� ��������� ��� �����,�� ���������� ������ �����������������������

<����������������������

��� ������������� ���������� ���� ��������� ����� ������� ��� ����� ��� ����������� ���������� �������� ����� ������ '��� -���$$�$� �-�������� ����������� 4��� ���������������5���������� 4�������0��0� ,�0��4������0��� �����5� ������������ ��������� �������� ��� �:����� ��� ���� ���� �������������������������

&�� ��� ���� ���������� �� ���� ���������� ��������� ����� ��� �:�������������������������������������������������������������������%0��

!������� �����������: ���&� '�����%� '� �� ��������� ��������� 3%���������������-7;7-9�������-79-;,4�<���������� ����'�����%�' ���"���'���"� :����� �" ������'� ���������� ����*�����)�� ��� ��������� (��������� 3,�52��-658;9� ���� ,�-,*�-=2-=94�� ���� $$���� 3$$>(-5;;-8>,��$$>(-5;68->,�����$$>/--7;52>,4������!�� "����# ��������$� � %&���� ��� �&���������"���'���0�?�������������������%�� ����������������������������'�����%�'� ������!�� "����.�� �@���������� ����< ����� %������3 �=>5--=A5-,64�������%������%���������B�595;,-�A�$�.!��(��?C� ?� ��� ��"" ����� �&� ���� !�� "���� � ������ �� <������ ���� ����< ����� %������ =� ��"�������� �"���'��� �� %������� ������ )����� D%�������� � � 6,56-,� 3*���+�������� A� ���� �������� �� ��4?C� ���� %�� ����� ��� ������ �������� ������ ���� ��"" ��� ����"���'���0� ?���� ��������� ������%� � � ������ �������� ���� ��������� '�����%� '� �� ���� !�� "����� ������&@�� �������� ����< ��� �� %������ 3 �=>5--=A5-,64� ������ %����� �%�������� �B�*!D��*A 2A5-,-A52,;-2�3!.�D��D��4?

Page 29: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Outline

•  Introduction to Ensembl and Ensembl Genomes

•  Some highlights of last year

•  Live demos1.  Browser and custom data upload2.  Toolkit: BioMart and VEP

•  How to cite and connect with us

Page 30: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Highlights•  New assemblies

•  Genotype data for Iranian and Moroccan sheep*

•  Update SNP and phenotype data

http://appris.bioinfo.cnio.es

*http://projects.ensembl.org/nextgen/#fn1

http://www.ebi.ac.uk/gxa/home

•  APPRIS

• 

Page 31: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Highlights

Page 32: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Highlights

Page 33: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

•  New assemblies

Highlights

•  New RNA-Seq data

•  New whole genome alignments

•  Toolkit: assembly converter v2.4 v25

•  New variation data

Page 34: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Outline

•  Introduction to Ensembl and Ensembl Genomes

•  Some highlights of last year

•  Live demos1.  Browser and custom data upload2.  Toolkit: BioMart and VEP

•  How to cite and connect with us

Page 35: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Live demos

1.  Browsers

•  Viewing our annotation

•  Attaching custom data

2.  Toolkit

1. 

2.  v

Page 36: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

The Arabidopsis floral homeotic gene APETALA1 (AP1) encodes a putative TF that acts locally to specify the identity of the floral meristem and to determine sepal and petal development (https://www.wikigenes.org/e/gene/e/843244.html).

Browser demo

Page 37: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Toolkit: BioMart•  Data export tool for easy retrieval of Ensembl/Ensembl Plants data

DATA FILTERS ATTRIBUTES RESULTS

e.g. Gene IDs

e.g. TablesFASTAwheate.g. Gene

e.g. HomologsSequencesDomains

Page 38: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Live demo: exporting data with BioMart

I’ve got a list of affymetrix probeset IDs from my microarray experiment that seem to map uniquely to genes in the chicken genome. Here they are: Gga.1444.1.S1_at, Gga.12669.1.S1_at, GgaAffx.7784.1.S1_at, GgaAffx.12530.1.S1_at

•  What are the Ensembl IDs, names and locations of these genes

•  Possible function according to the Gene Ontology (GO) names

•  Export their protein sequences and get them emailed to me

Tip: include probeset IDsin the results table

Page 39: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

Toolkit: The Variant Effect Predictor

•  Annotate your own SNPs and CNVs

•  Different input formats

•  SIFT/PolyPhen for missense variantsPMID: 20562413

Perl script Web interface REST API

XML

Page 40: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

CODINGSynonymous

INTRONIC5’ UTR

ATG AAAAAAARegulatory

Splice sites

CODINGMissense

3’ UTR 5’ Upstream 3’ downstream

Mapping variants on transcripts

Identify transcripts that overlap variants and predict their functional consequence using

Page 41: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Live demo: annotating my variants

My GWAS experiments in pigs have identified few variants associated with meat quality:chr 18, genomic coordinate 37452309, alleles A/T, forward strandchr 10, genomic coordinate 17387779, alleles G/A, forward strandchr X, genomic coordinate 120285089, alleles A/-, forward strand

Can I use VEP to annotate them and find out:•  in which genes and transcripts they map to•  what effect do these variants have on these transcripts?•  are these variants known in public databases?

Page 42: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Ensembl videos

Page 43: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Outline

•  Introduction to Ensembl and Ensembl Genomes

•  Some highlights of last year

•  Live demos1.  Browser and custom data upload2.  Toolkit: BioMart and VEP

•  How to cite and connect with us

Page 44: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

Latest publication

Page 45: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Latest Publication

Page 46: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

Acknowledgements

Funding European Commission Framework Programme 7

Page 47: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

Acknowledgements

Our users and our funders

Ensembl Genome team

Page 48: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

EBI is an Outstation of the European Molecular Biology Laboratory.

? ??

? ?

? ?

? ? ?

PAG

PAG

Connect with us

[email protected]

[email protected]

Page 49: EMBL-EBI at Plant and Animal Genome conference

Ensembl workshops at your institute

ActivitiesCountriesContinentsTrainersParticipants

~10019

3~30

2,087

Host our workshops! [email protected]

2014