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BASE : stockage et analyse de données de puces à ADN

Fiche PLUME
  • Création ou MAJ importante : 25/09/2008
  • Correction mineure : 25/09/2008
Auteur :
  • Christelle Dantec - Institut de Génomique Fonctionnelle/Plateforme MGX (CNRS, INSERM, Université de Montpellier 1 & 2)
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Responsable thématique :
Mots clés
Description
Fonctionnalités générales : 

BASE pour BioArray Software Environment est un LIMS (Laboratory Information Managment System) spécialisé dans le stockage des données de puces à ADN. Cette plateforme (interface web + base de données) permet le stockage et la gestion organisée :

  • Des informations biologiques (échantillons utilisés, protocole d’extraction, …)
  • Du matériel (robot spotter, scanner, logiciel de quantification, …)
  • De la technique utilisée (design de la puce, marqueur, design de l’expérience, protocole de spotting, de marquage, d’hybridation, …)
  • Des données générées (fichiers de quantification, images, …)

Elle permet également l’analyse (analyse statistique, mais aussi visuelle) des puces, grâce à des graphes que génère le logiciel et à des plugins (normalisation, visualisation, tests statistiques, clustering, …).

BASE répond aux recommandations MIAME (Minimum Information About a Microarray Experiment), facilitant la publication vers les bases de données publiques (GEO - ArrayExpress - CIBEX).

Autres fonctionnalités: 

Le logiciel comporte un système de mise à jour pour bénéficier de la dernière version sans avoir à tout réinstaller à chaque nouvelle version… à condition de ne pas avoir fait de modifications dans le code ou le schéma de base de données.

De nombreux filtres sont accessibles dans le logiciel sur différents critères :

  • annotations des gènes (soit par identifiant, nom, synonyme, symbole, …)
  • valeurs numériques (valeurs d’intensités, ratio, position sur la puce, …)

Le logiciel permet de suivre ‘la vie’ d’un gène d’intérêt depuis sa position dans sa plaque 384 ou 96 puits jusqu’à ses valeurs de quantification et de normalisation. Il permet également de visualiser aisément le comportement d’un gène à travers différentes hybridations d’une même expérience. Grâce un système de couleur du ratio (du vert au rouge en passant par le jaune), on sait rapidement si le gène est up-régulé, down-régulé ou non différentiellement exprimé.

Ce logiciel permet également d’importer en masse des données provenant des expériences d’autres utilisateurs.

Interopérabilité: 

  • Importation des données
    BASE permet de rentrer des fichiers textes contenant les valeurs d’intensités de différents logiciels de quantifications, des expériences de macroarrays, microarrays, de puces à haute densité. Certains logiciels de quantification (genepix, imagene, …) sont connus dans le logiciel, pour les autres on peut insérer les données en définissant le format de fichier approprié.

  • Exportation des données
    Des formats de fichiers sont prédéfinis pour l’exportation des données afin de les importer dans d’autres logiciels (MEV, Eisen, …), mais l’utilisateur peut également choisir lui-même les données qu’il veut exporter.

Contexte d'utilisation: 
  • Je travaille sur une plateforme transcriptome qui fournit un service complet pour les puces à ADN (spotting, marquage, hybridation, scan, quantification et analyses statistiques). Pour mettre à disposition les données générées (protocoles, fichiers de quantifications, analyses) à plusieurs utilisateurs en même temps, nous avons choisi ce logiciel qui nous satisfait.
    Il facilite grandement le partage des informations et la consultation.
  • Bien que peu intuitif au départ car complet, les utilisateurs s’approprient la partie du logiciel pour consulter les résultats de leurs analyses assez facilement. L’insertion des données dans le logiciel est faite quant à elle par les spécialistes de la plateforme.
  • C’est pour moi un très bon logiciel qui correspond aux besoins d’une plateforme. Il est bien avancé, avec une communauté d’utilisateurs et de développeurs importante.
  • Puisque le code est libre, on peut même adapter le logiciel à ses besoins propres si nécessaire.
Limitations, difficultés, fonctionnalités importantes non couvertes: 
  • Ce logiciel est avant tout développé pour des biologistes, mais l’installation n’est possible que s’il y a un informaticien pour s’en occuper.
  • Le logiciel est un peu dur à prendre en main au premier abord.
  • L’insertion des données peut demander également de définir des formats de fichiers qui peuvent ne pas être intuitifs au départ.
Environnement du logiciel
Distributions dans lesquelles ce logiciel est intégré: 

Aucune, il faut soi-même l’installer, étant un logiciel très spécifique.

Plates-formes : 

Il s’installe sur linux.
Ce que j’ai testé :

  • Pour la première version sur fedora :
    BASE 1.2.17 : PHP 5.1.6 - Apache/2.2.3 - PostgreSQL 8.0.8
  • Pour la seconde version sur fedora :
    BASE 2.3 -> 2.5 : Tomcat 5.5.17 - Java SDK 1.5 (java 1.5.0_09) - PostgreSQL 8.0.8
Logiciels connexes: 
  • TMEV : permet d’analyser les données de puces à ADN. C’est un complément à BASE. Permet de faire du clustering hiérarchique, des k-means, SOM, SAM, ANOVA, t-tests, … licence : Artistic License.
  • TreeView : permet de faire du clustering. C’est un complément à BASE.
Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes: 

Plusieurs existent, ici une liste non exhaustive de logiciels avec des fonctionalités qui peuvent varier un peu, mais qui concernent les microarrays :

Environnement de développement
Type de structure associée au développement: 

C’est un logiciel qui est développé depuis 2002 avec le soutien initial de :

  • la fondation Knut and Alice Wallenberg en Suède,
  • le consortium SWEGENE,
  • the Swedish Cancer Society,
  • l’Université de Lund.

Désormais il y a 3 sponsors : l’université de Lund, L’information Society Technologies et ACGT.

Eléments de pérennité: 
  • Le développement de la version 2 a débuté en janvier 2005 et elle continue d’être améliorée : Statistiques sur le développement.
  • La communauté de développeurs est importante et active (9 développeurs actuellement) ainsi que la communauté d’utilisateurs qui contribuent par l’ajout de plugins ou tout simplement pour répondre sur la mailing list.
  • La mailing list est active, puisqu’en moyenne l’an dernier, il y a eu 26 messages par mois.
  • Ce logiciel est très utilisé.
Références d'utilisateurs institutionnels: 

Un tout petit échantillon d’endroits où est utilisé ce logiciel en France :

  • Plateforme MGX de Montpellier
  • Plateforme bioinformatique de l’INRA de Jouy-en-Josas
  • Plateforme de l’Inserm de Nantes
  • Génopole de Lille
  • INRA de Toulouse
Environnement utilisateur
Liste de diffusion ou de discussion, support et forums: 

Forum officiel : http://base.thep.lu.se/wiki/MailingLists
Forum basé à Lille : http://www.genopole-lille.fr/forumbase/index.php

Documentation utilisateur: 

Documentation complète (pdf ou html) sur le site officiel

Contributions: 

Toutes les informations se trouvent sur le site officiel http://base.thep.lu.se/
Chacun peut participer au développement, créer des plugins.