To the Editor: Over the past two decades, the scale and complexity of genomics technologies and data have advanced from sequencing genomes of a few organisms to generating metagenomes, genome variation, gene expression, metabolites, and phenotype data for thousands of organisms and their communities.A major challenge in this data-rich age of biology is integrating heterogeneous and distributed data into predictive models of biological function, ranging from a single gene to entire organisms and their ecologies.The US Department of Energy (DOE) has invested substantially in efforts to understand the complex interplay between biological and abiotic processes that influence soil, water, and environmental dynamics of our biosphere.The community that has grown around these efforts recognizes the need for scientists of diverse backgrounds to have access to sophisticated computational tools that enable them to analyze complex and heterogeneous data sets and integrate their data and results effectively with the work of others.In this way, new data and conclusions can be rapidly propagated across existing, related analyses and easily discovered by the community for evaluation and comparison with previous results 1-3 .Here we present the DOE Systems Biology Knowledgebase (KBase, http://kbase.us),an open-source software and data platform that enables data sharing, integration, and analysis of microbes, plants, and their communities.KBase maintains an internal reference database that consolidates information from widely used external data repositories.This includes over 90,000 microbial genomes from RefSeq 4 , over 50 plant genomes from Phytozome 5 , over 300 Biolog media formulations 6 , and >30,000 reactions and compounds from KEGG 7 , BIGG 8 , and MetaCyc 9 .These public data are available for integration with user data where appropriate (e.g., genome comparison or building species trees).KBase links these diverse data types with a range of analytical functions within a web-based user interface.This extensive community resource facilitates large-scale analyses on scalable computing infrastructure and has

Since 2003, MicrobesOnline (http://www.microbesonline.org) has been providing a community resource for comparative and functional genome analysis. The portal includes over 1000 complete genomes of bacteria, archaea and fungi and thousands of expression microarrays from diverse organisms ranging from model organisms such as Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae to environmental microbes such as Desulfovibrio vulgaris and Shewanella oneidensis. To assist in annotating genes and in reconstructing their evolutionary history, MicrobesOnline includes a comparative genome browser based on phylogenetic trees for every gene family as well as a species tree. To identify co-regulated genes, MicrobesOnline can search for genes based on their expression profile, and provides tools for identifying regulatory motifs and seeing if they are conserved. MicrobesOnline also includes fast phylogenetic profile searches, comparative views of metabolic pathways, operon predictions, a workbench for sequence analysis and integration with RegTransBase and other microbial genome resources. The next update of MicrobesOnline will contain significant new functionality, including comparative analysis of metagenomic sequence data. Programmatic access to the database, along with source code and documentation, is available at http://microbesonline.org/programmers.html.

Abstract The U.S. Department of Energy Systems Biology Knowledgebase (KBase) is an open-source software and data platform designed to meet the grand challenge of systems biology — predicting and designing biological function from the biomolecular (small scale) to the ecological (large scale). KBase is available for anyone to use, and enables researchers to collaboratively generate, test, compare, and share hypotheses about biological functions; perform large-scale analyses on scalable computing infrastructure; and combine experimental evidence and conclusions that lead to accurate models of plant and microbial physiology and community dynamics. The KBase platform has (1) extensible analytical capabilities that currently include genome assembly, annotation, ontology assignment, comparative genomics, transcriptomics, and metabolic modeling; (2) a web-browser-based user interface that supports building, sharing, and publishing reproducible and well-annotated analyses with integrated data; (3) access to extensive computational resources; and (4) a software development kit allowing the community to add functionality to the system.