KEGG pathway 數(shù)據(jù)庫(kù)的原理是什么

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pathway 建立在ko 數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，基于我們對(duì)生命活動(dòng)中的分子相互作用和化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，構(gòu)建了復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，采用通路圖的形式，進(jìn)行展示。

通路圖中融合了ko, module, compound, reaction，disease, drug 等 數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，所以必須先理解了上面的幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，才能對(duì)pathway 有一個(gè)更直觀的認(rèn)識(shí)。

在pathway 數(shù)據(jù)庫(kù)中，每條pathway 的標(biāo)識(shí)符由2-4個(gè)字母的前綴加上5個(gè)數(shù)字構(gòu)成，共有5種不同的前綴：

1. map

2. ko

3. ec

4. rn

5. org

5種前綴其實(shí)都是同一張通路圖，只不過(guò)高亮顯示的內(nèi)容不同。
比如00020, 代表TCA 循環(huán)的通路

map 代表reference pathway，map00020 如下

ko 是在reference pathway 的基礎(chǔ)上，將所有的ko用藍(lán)色高亮顯示
ec 是在reference pathway 的基礎(chǔ)上，將酶編號(hào)高亮顯示
rn 是在reference pathway 的基礎(chǔ)上，將reaction 高亮顯示
在kegg 中，ko/ec/rn 是相互關(guān)聯(lián)的概念，所有3者都采用了同樣的高亮方式，用藍(lán)色進(jìn)行高亮

org 代表的是organisam 數(shù)據(jù)庫(kù)中物種的代碼，比如human 對(duì)應(yīng)的是hsa , hsa00020 對(duì)應(yīng)的通路圖如下

由于KO是跨物種的概念，所以每個(gè)pathway 會(huì)對(duì)應(yīng)有多個(gè)物種。

從human的通路圖中，我們也可以看出來(lái)，只有部分方框用綠色高亮顯示。這部分綠色高亮像是的其實(shí)就是在該物種的基因?qū)?yīng)的ko；

其實(shí)在每條記錄的頁(yè)面有下拉菜單，可以方面的查看同一張通路在map , ko, ec, rn , org 的不同版本

http://www.kegg.jp/kegg-bin/show_pathway?org_name=obr&mapno=00020&mapscale=&show_description=show

pathway 通路圖包含了非常多的信息，我們想要看懂一張通路圖，必須理解圖中的元素都代表什么東西。在通路圖中，官方提供的圖例如下：

結(jié)合hsa00020 來(lái)理解一下，在一張通路圖中，有三種基本對(duì)象：

1. 矩形代表KO

2. 圓角矩形代表的是另外的通路圖

3. 圓形代表的是化學(xué)物質(zhì)

箭頭代表他們之間的相互作用關(guān)系，對(duì)于蛋白互作，基因表達(dá)模式的關(guān)聯(lián)，酶的相互作用，在箭頭上又有不同的修飾符來(lái)表示不同的類(lèi)型。

通路圖中主要包含了以下兩種關(guān)系：

1. 基因之間的相互作用關(guān)系，現(xiàn)在有一種分析叫做通路圖重構(gòu)，其實(shí)就是從中提取出基因的相互作用網(wǎng)絡(luò)，會(huì)重構(gòu)通路圖，然后基于該互作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步挖掘信息；

2. 通路之間的相互關(guān)系，對(duì)應(yīng)的有分析通路間的相互關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，從而篩選出核心的通路；

pathway的分類(lèi)信息在brite 數(shù)據(jù)庫(kù)種的鏈接為

http://www.kegg.jp/kegg-bin/get_htext?br08901.keg

從圖中可以看到，pathway 數(shù)據(jù)庫(kù)種包含了7大類(lèi)別，我們常說(shuō)的代謝通路只是我們用的最多，最大的一類(lèi)。

總結(jié)

1. pathway 數(shù)據(jù)庫(kù)中的每條記錄有 map, ko, ec, rn,

   5種前綴，map 是reference pathway , ko/ec/rn 分別將 ko , ec, rn 在 reference pathway 中用藍(lán)色高亮顯示；代表不同的物種，在reference pathway 中，將該物種的基因?qū)?yīng)的ko 進(jìn)行了綠色的高亮顯示。

2. 在一張通路圖中，矩形代表ko,圓角矩形代表兩外一張通路；我們可以從pathway 中，挖掘出基因的相互作用網(wǎng)絡(luò)和pathway的相互作用網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)于KEGG pathway 數(shù)據(jù)庫(kù)的原理是什么就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，可以學(xué)到更多知識(shí)。如果覺(jué)得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到。