As the sequencing of healthy and disease genomes becomes more commonplace, detailed annotation provides interpretation for individual variation responsible for normal and disease phenotypes. Current approaches focus on direct changes in protein coding genes, particularly nonsynonymous mutations that directly affect the gene product. However, most individual variation occurs outside of genes and, indeed, most markers generated from genome-wide association studies (GWAS) identify variants outside of coding segments. Identification of potential regulatory changes that perturb these sites will lead to a better localization of truly functional variants and interpretation of their effects. We have developed a novel approach and database, RegulomeDB, which guides interpretation of regulatory variants in the human genome. RegulomeDB includes high-throughput, experimental data sets from ENCODE and other sources, as well as computational predictions and manual annotations to identify putative regulatory potential and identify functional variants. These data sources are combined into a powerful tool that scores variants to help separate functional variants from a large pool and provides a small set of putative sites with testable hypotheses as to their function. We demonstrate the applicability of this tool to the annotation of noncoding variants from 69 full sequenced genomes as well as that of a personal genome, where thousands of functionally associated variants were identified. Moreover, we demonstrate a GWAS where the database is able to quickly identify the known associated functional variant and provide a hypothesis as to its function. Overall, we expect this approach and resource to be valuable for the annotation of human genome sequences.

Abstract Summary: GO::TermFinder comprises a set of object-oriented Perl modules for accessing Gene Ontology (GO) information and evaluating and visualizing the collective annotation of a list of genes to GO terms. It can be used to draw conclusions from microarray and other biological data, calculating the statistical significance of each annotation. GO::TermFinder can be used on any system on which Perl can be run, either as a command line application, in single or batch mode, or as a web-based CGI script. Availability: The full source code and documentation for GO::TermFinder are freely available from http://search.cpan.org/dist/GO-TermFinder/

The Saccharomyces Genome Database (SGD, http://www.yeastgenome.org) is the community resource for the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. The SGD project provides the highest-quality manually curated information from peer-reviewed literature. The experimental results reported in the literature are extracted and integrated within a well-developed database. These data are combined with quality high-throughput results and provided through Locus Summary pages, a powerful query engine and rich genome browser. The acquisition, integration and retrieval of these data allow SGD to facilitate experimental design and analysis by providing an encyclopedia of the yeast genome, its chromosomal features, their functions and interactions. Public access to these data is provided to researchers and educators via web pages designed for optimal ease of use.

The goal of the Saccharomyces Genome Database (SGD) is to provide information about the genome of this yeast, the genes it encodes, and their biological functions. The genome sequence of S. cerevisiae provides the structure around which information in SGD is organized; value is added to the sequence by careful biological annotation drawn from a number of sources. SGD curates and stores information about budding yeast DNA and protein sequences, genetics, cell biology, and the associated community of researchers. SGD also provides search and analysis tools designed to help researchers mine the data for pieces or patterns of biological information relevant to their interests. A continuing challenge for the staff of SGD is to present up-to-date information about yeast genes in a format that is intuitive and useful to biomedical researchers, while responding to the needs of this community by providing resources and tools for exploring the data in new ways. This chapter describes the organization of SGD, the sources of the data stored in SGD, some methods for retrieving information from the database, connections SGD has with outside databases and non-yeast research communities, and SGD's repository of yeast community information.

The genome of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae was the first completely sequenced from a eukaryote. It was released in 1996 as the work of a worldwide effort of hundreds of researchers. In the time since, the yeast genome has been intensively studied by geneticists, molecular biologists, and computational scientists all over the world. Maintenance and annotation of the genome sequence have long been provided by the Saccharomyces Genome Database, one of the original model organism databases. To deepen our understanding of the eukaryotic genome, the S. cerevisiae strain S288C reference genome sequence was updated recently in its first major update since 1996. The new version, called "S288C 2010," was determined from a single yeast colony using modern sequencing technologies and serves as the anchor for further innovations in yeast genomic science.

The Saccharomyces Genome Database (SGD) resources, ranging from genetic and physical maps to genome-wide analysis tools, reflect the scientific progress in identifying genes and their functions over the last decade. As emphasis shifts from identification of the genes to identification of the role of their gene products in the cell, SGD seeks to provide its users with annotations that will allow relationships to be made between gene products, both within Saccharomyces cerevisiae and across species. To this end, SGD is annotating genes to the Gene Ontology (GO), a structured representation of biological knowledge that can be shared across species. The GO consists of three separate ontologies describing molecular function, biological process and cellular component. The goal is to use published information to associate each characterized S.cerevisiae gene product with one or more GO terms from each of the three ontologies. To be useful, this must be done in a manner that allows accurate associations based on experimental evidence, modifications to GO when necessary, and careful documentation of the annotations through evidence codes for given citations. Reaching this goal is an ongoing process at SGD. For information on the current progress of GO annotations at SGD and other participating databases, as well as a description of each of the three ontologies, please visit the GO Consortium page at http://www.geneontology.org. SGD gene associations to GO can be found by visiting our site at http://genome-www.stanford.edu/Saccharomyces/.

ABSTRACT Saccharomyces cerevisiae is used to provide fundamental understanding of eukaryotic genetics, gene product function, and cellular biological processes. Saccharomyces Genome Database (SGD) has been supporting the yeast research community since 1993, serving as its de facto hub. Over the years, SGD has maintained the genetic nomenclature, chromosome maps, and functional annotation, and developed various tools and methods for analysis and curation of a variety of emerging data types. More recently, SGD and six other model organism focused knowledgebases have come together to create the Alliance of Genome Resources to develop sustainable genome information resources that promote and support the use of various model organisms to understand the genetic and genomic bases of human biology and disease. Here we describe recent activities at SGD, including the latest reference genome annotation update, the development of a curation system for mutant alleles, and new pages addressing homology across model organisms as well as the use of yeast to study human disease.

The Alliance of Genome Resources (Alliance) is an extensible coalition of knowledgebases focused on the genetics and genomics of intensively-studied model organisms. The Alliance is organized as individual knowledge centers with strong connections to their research communities and a centralized software infrastructure, discussed here. Model organisms currently represented in the Alliance are budding yeast, C. elegans, Drosophila, zebrafish, frog, laboratory mouse, laboratory rat, and the Gene Ontology Consortium. The project is in a rapid development phase to harmonize knowledge, store it, analyze it, and present it to the community through a web portal, direct downloads, and APIs. Here we focus on developments over the last two years. Specifically, we added and enhanced tools for browsing the genome (JBrowse), downloading sequences, mining complex data (AllianceMine), visualizing pathways, full-text searching of the literature (Textpresso), and sequence similarity searching (SequenceServer). We enhanced existing interactive data tables and added an interactive table of paralogs to complement our representation of orthology. To support individual model organism communities, we implemented species-specific landing pages and will add disease-specific portals soon; in addition, we support a common community forum implemented in Discourse. We describe our progress towards a central persistent database to support curation, the data modeling that underpins harmonization, and progress towards a state-of-the art literature curation system with integrated Artificial Intelligence and Machine Learning (AI/ML).

Abstract Budding yeast (Saccharomyces cerevisiae) is the most extensively characterized eukaryotic model organism and has long been used to gain insight into the fundamentals of genetics, cellular biology, and the functions of specific genes and proteins. The Saccharomyces Genome Database (SGD) is a scientific resource that provides information about the genome and biology of S. cerevisiae. For more than 30 years, SGD has maintained the genetic nomenclature, chromosome maps, and functional annotation for budding yeast along with search and analysis tools to explore these data. Here we describe recent updates at SGD, including the two most recent reference genome annotation updates, expanded biochemical pathways representation, changes to SGD search and data files, and other enhancements to the SGD website and user interface. These activities are part of our continuing effort to promote insights gained from yeast to enable the discovery of functional relationships between sequence and gene products in fungi and higher eukaryotes.