Online Analyse

English version

Ein paar Beispielprogramme zur Analyse von zytogenetischen Daten sind als Internetanwendungen erhältlich:

ISCN Analyse

ermöglicht die Analyse eines einfachen oder polyklonalen Karyotyps (mehr...).

Ideogramme aberranter Chromosomen zeichnen

zeichnet Ideogramme von derivativen Chromosomen (mehr...).

Online- Karyogramm- Erstellung

zeichnet die Ideogramme aller Chromosomen eines Karyotyps (mehr...).

Analyse von Datensätzen

analysiert größere Datenmengen auf wiederkehrende Bruchpunkte sowie wiederkehrende Zugewinne und Verluste (mehr...).

Abhängigkeits- Netzwerk

zeigt statistische Abhängigkeiten zwischen Rearrangements auf (mehr...).

Evolutionsbaum

erstellt hypothetische Pfade der Karyotyp-Entwicklung während der Tumorprogression (mehr...).

Abhängigkeit von der Karyotyp-Komplexität

zeigt auf, wie häufig eine ausgewählte Veränderung bei einer bestimmten Komplexität des Karyotyps im Vergleich zu allen Fällen mit dieser Anzahl an Veränderungen auftritt. (mehr...).

CyDASControl

ist ein in den Internet Explorer eingebettetes Control, um ISCN-Formeln zu analysieren, Ideogramme aberranter Chromosomen zu zeichnen, und Karyogramme zu entwickeln (mehr...).

Web Service

Ein Teil der Funktionalität ist inzwischen als Web Service erhältlich. Dokumentation zum WebService gibt es hier.

ISCN Analyse

Diese kleine Anwendung ermöglicht es, sowohl einfache (monoklonale) als auch ployklonale Karyotypen zu analysieren.

In das Beschreibungsfeld wird die Beschreibung des Karyotyps (ISCN-Formel) eingegeben. Ein einfacher Karyotyp wird als solcher analysiert, bei polyklonalen Karyotypen wird zun�chst der zusammengesetzte ("composite") Karyotyp berechnet und dieser analysiert.

Die Analyse erfaßt eine Vielzahl an Informationen, die aus der ISCN-Formel direkt oder nach Berechnung erhältlich sind:

Karyotyp #<Nummer>: ISCN-Formel eines Klones in einem polyklonalen Katyotyp.
ISCN-Formel: die (korrigierte) ISCN-Formel des (zusammengesetzten oder monoklonalen) Karyotyps.
Ist zusammengesetzt: gibt an, ob der Karyotyp als "zusammengesetzt" (="composite; [cp]") markiert ist.
Größe des Klons: die Größe des Klones oder die Anzahl an Metaphasen, auf welchen der Karyotyp beruht, soweit angegeben.
Ist unvollständig: gibt an, ob der Karyotyp als "unvollständig" (="incomplete" ("inc")) markiert ist.
Double Minutes: die Double Minutes des Karyotyps.
Marker-Chromosomen: die im Karyotyp vorliegenden Marker-Chromosomen.
Ring-Chromosomen: die im Karyotyp vorliegenden Ring-Chromosomen, deren Bandenzusammensetzung vollständig unklar ist (= ringförmige Marker-Chromosomen).
Feld mit Chromosomenzahl: die Chromosomenzahl in vollständiger Angabe, wie sie im Feld zur Chromosomenzahl in der ISCN-Formel stehen sollte.
Anzahl der Chromosomen: untere und obere Grenze der Anzahl der Chromosomen.
Ploidie-Grad: Angabe der Ploidie, die entweder aus der mittleren Chromosomenzahl berechnet wurde oder aus dem Feld zur Chromosomenzahl entnommen wurde.
Geschlechts-Chromosomen: nicht aberrante Geschlechts-Chromosomen.
Anzahl der Aberrations-Elemente: gibt die Anzahl wohl-definierter Veränderungen in der ISCN-Formel an.
Aberration #<Nummer>: eine Beschreibung der jeweiligen Aberration in der ISCN, die Anzahl von Metaphasen, in welchen die Aberration gefunden wurde, Bruchpunkte, quantitative und strukturelle Veränderungen in der SCCN-Schreibweise, und Fusionen von chromosomalen Material. Im Falle derivativer Chromosomen ("der", "ider") wird auch die Bandenzusammensetzung in der langen ISCN-Schreibweise angegeben.
Im Abschnitt "Zusammenfassung" werden die Angaben aus den einzelnen Aberrationen über den gesamten Karyotyp aufsummiert dargestellt. Zusätzlich wird der "Complex Karyotype Aberration Score" ("CKAS") angegeben.
Die darunter folgende Tabelle zeigt die Anzahl von Zugewinnen, Verlusten und strukturellen Ver�nderungen (Chromosomenbrüchen) je Chromosomenbande.

Sollten während der Analyse Fehler aufgetreten sein, wird die Fehlermeldung mit einer Beschreibung des Fehlers anstelle des Ergebnisses angezeigt.

Ideogramme aberranter Chromosomen

Dieses Programm zeichnet Ideogramme für derivative Chromosomen.

In das Textfeld wird die Beschreibung eines Rearrangements eingegeben, das zu einem oder mehreren derivativen Chromosomen führt. Dies kann in der detaillierten ISCN-Schreibweise geschehen (z.B. "der(22)(22pter->22q112::9q34->9qter)") oder in der kurzen ISCN-Schreibweise (z.B. "t(9;22)(q34;q112)"). In der detailierten Schreibweise ist die Angabe von Symbolen für die Art des Rearrangements (z.B. "t(9;22)(9pter->q34::22q112->22qter;22pter->22q112::9q34->9qter)") nicht erlaubt, da diese Schreibweise für kompliziertere Rearrangements nicht taugt.

Nach Auswahl der gewünschten Banden-Auflösung der Ideogramme, der farblichen Darstellung (entweder schwarz-weiß oder im Standard-Farbschema; die CyDAS-Desktop-Version erlaubt die Auswahl der Farben), eines MapViewers, mitr dem die Chromosomenbanden verknüpft werden, und der Skalierung wird die Schaltfläche "Zeichnen" geklickt, woraufhin die derivativen Chromosomen berechnet und angezeigt werden.

Trat während der Berechnung ein Fehler auf, wird die Fehlermeldung mit einer Beschreibung des Fehlers angezeigt.

Online-Karyogramm-Erstellung

Die Ideogramme aller Chromosomen - sowohl derivative als auch nicht-derivative - eines Karyotyps werden grafisch dargestellt.

In das Textfeld wird die Beschreibung des Karyotyps gemäß ISCN-Standards eingegeben. Kleinere Fehler (z.B. etwas daneben-liegende Chromosomenzahl, schlampgie Angabe der Geschlechtschromosomen, Großbuchstaben statt Kleinbuchstaben, ...) werden automatisch korrigiert; die korrigierte Version wird im Textfeld angezeigt.

Die gewünschte Bandenauflösung der Ideogramme, das Farbschema (entweder schwarz-weiß oder im Standard-Farbschema; die CyDAS-Desktop-Version erlaubt die Auswahl der Farben), der MapViewers, mit dem die Chromosomenbanden verknüpft werden, und die Skalierung können angepaßt werden.

Die Reihenfolge der Chromosomen gibt an, in welcher Reihenfolge die Ideogramme der Chromosomen in der Zeichnung erscheinen. "BR" steht für einen Zeilenumbruch. Es brauchen nicht alle Chromosomen angegeben zu werden, auch Duplikate sind möglich.

Trat während der Berechnung ein Fehler auf, wird die Fehlermeldung mit einer Beschreibung des Fehlers angezeigt.

Eine experimentelle Seite für die Schritt für Schritt-Entwicklung eines Karyogramms ist auch vorhanden.

Hinweis: Häufig wird "Karyogramm" der englischen Rechtschreibung entsprechend mit nur einem "m", also "Karyogram", geschrieben.

Analyse von Datensätzen auf Bruchpunkte, Zugewinne und Verluste

Diese Anwendung zeigt, wie größere Datenmengen mit Hilfe von CyDAS auf wieder-kehrende Zugewinne und Verluste sowie auf wieder-kehrende Bruchpunkte untersucht werden können. Daten aus verschiedenerlei Quellen können untersucht werden, wenn sie in eine Textdatei im Mitelman-Format exportiert wurden (oder direkt aus der Mitelamn-Datenbank heruntergeladen wurden; siehe hierzu das HowTo "Downlaoding Data from the Mitelman Database" in englischer Sprache), oder in andere spezifische Formate für die Karyotyp-Bandenanalyse oder die vergleichende Genomhybridisierung (CGH) (siehe hierzu das HowTo zu Datenformaten).

Der Name der Datei wird in das "Datei"-Feld eingegeben (die Datei kann auch über die Schaltfläche "Durchsuchen" rechts neben diesem Feld ausgewählt werden). Die bei der Analyse anzuwendende Banden-Auflösung, und die maximale Anzahl von Datensätzen kann geändert werden. Für die Grafiken kann neben dem MapViewer, mit dem die Chromosomen-Banden verknüpft werden, auch eine Skalierung und ein CutOff-Wert gewählt werden. Der CutOff-Wert gibt an, bei welcher Anzahl von Zugewinnen / Verlusten bzw. Chromosomenbrüchen die maximale Breite erreicht wird; ein Wert von 0 bedeutet die automatische Berechnung auf das Maximum der Zugewinne / Verluste bzw. Chromosomenbrüche.

Aus technischen Gründen (Rechenzeit) ist die maximale Anzahl von Datensätzen auf 500 begrenzt. Die Skalierung darf nicht größer als 1 sein, höhere Werte werden ignoriert. Um diese Beschränkungen zu umgehen, kann die Desktop-Version der CyDAS-Applikation eingesetzt werden; sie ist in der "Download section" erhältlich.

Abhängigkeitsnetzwerk

Viele verschiedene Rearrangements ereignen sich während der Tumorprogression und der Karyotyp-Evolution. Manche der Rearrangements ereignen sich bevorzugt zusammen mit anderen Rearrangements, während andere Rearrangements einander nahezu auszuschließen scheinen. Derartige Abhängigkeiten werden mit dem Abhängigkeitsnetzwerk bildlich dargestellt.

Daten aus verschiedenerlei Quellen können untersucht werden, wenn sie in eine Textdatei im Mitelman-Format exportiert wurden (oder direkt aus der Mitelamn-Datenbank heruntergeladen wurden; siehe hierzu das HowTo "Downlaoding Data from the Mitelman Database" in englischer Sprache), oder in andere spezifische Formate für die Karyotyp-Bandenanalyse oder die vergleichende Genomhybridisierung (CGH) (siehe hierzu das HowTo zu Datenformaten).

Der Name der Datei wird in das "Datei"-Feld eingegeben (die Datei kann auch über die Schaltfläche "Durchsuchen" rechts neben diesem Feld ausgewählt werden). Für die Analyse der Daten kann die Maximalzahl der zu analysierenden Fälle sowie die Art der Daten-Vorverarbeitung ausgewählt werden. Die Anzahl der gezeigten Rearrangements sowie der Schwellenwert für die Signifikanz, ab welcher Abhängigkeiten dargestellt werden, lassen sic anpassen. Gezeigt werden die häufigsten Rearrangements, wobei das allerhäufigste oben steht, und die anderen Rearrangements im Uhrzeigersinn nach abnehmender Häufigkeit folgen.

Evolutionsbaum

Die Veränderungen, die sich während der Tumorprogression ereignen, scheinen gemeinsamen Evolutionspfaden zu folgen. Hier versuchen wir, diese Pfade zu beschreiben, indem wir die Daten vieler Patienten in unterschiedlichen Stadien der Tumorprogession analysieren.

Abhängigkeit von der Karyotyp-Komplexität

Die verteilung nach der Anzahl der Rearrangements im Karyotyp (Komplexität des Karyotyps) zeigt auf, wie häufig eine ausgewählte Veränderung bei einer bestimmten Komplexität des Karyotyps im Vergleich zu allen Fällen mit dieser Anzahl an Veränderungen auftritt.

Das CyDASControl

Hier werden die Funktionen der ISCN Analyse (siehe oben), des Zeichnens von Ideogrammen aberranter Chromosomen (siehe oben) und des Zeichnens kompletter Karyogramme (siehe oben) in einem im Internet Explorer eingebetteten .NET control kombiniert, das auf Ihrem Computer ausgeführt wird.

Die Karyogramm-Funktionalität ist gegenüber dem Online Beispiel weit verbessert:
Sie können mit einem einfachen Karyotyp beginnen, der nicht aberrant zu sein braucht, und Schritt für Schritt weitere Aberrationen einführen. Klicken Sie in die obere gelbe Leiste, um den Start-Karytyp einzugeben. Wählen Sie dann aus dem Menü die gewünschte Art der Aberration aus,und klicken dann auf die gewünschten Bruchpunkte. Die ISCN-Formel wird automatisch angepaßt, selbst bei schrecklich komplexen Karyotypen!

Beachten Sie bitte die etchnischen Voraussetzungen für das CyDAS Control:
Das CyDASControl benötigt Microsoft Internet Explorer Version 6 oder neuer.
Scripting muss erlaubt sein.
Die Website "http://www.cydas.org/" muss zu den "Vertrauenswürdigen Sites" hinzugefügt werden.
Das .NET Framework 2.0 muss installiert sein (es ist frei erhältlich von Microsoft).