生物信息學(xué)習(xí)的正確姿勢

NGS系列文章包括NGS基礎(chǔ)、高顏值在線繪圖和分析、轉(zhuǎn)錄組分析?（Nature重磅綜述|關(guān)于RNA-seq你想知道的全在這）、ChIP-seq分析?（ChIP-seq基本分析流程）、單細(xì)胞測序分析?(重磅綜述：三萬字長文讀懂單細(xì)胞RNA測序分析的最佳實踐教程)、DNA甲基化分析、重測序分析、GEO數(shù)據(jù)挖掘（典型醫(yī)學(xué)設(shè)計實驗GEO數(shù)據(jù)分析 (step-by-step)）、批次效應(yīng)處理等內(nèi)容。

生物通路是細(xì)胞內(nèi)分子之間的一系列相互作用，會導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的產(chǎn)生某種產(chǎn)物或某種改變。這種通路可以觸發(fā)新的分子如脂肪或蛋白質(zhì)的組裝。通路也可以開啟或關(guān)閉基因，或者刺激細(xì)胞移動。一些最常見的生物通路涉及到代謝、基因表達(dá)調(diào)控和信號傳導(dǎo)。通路在基因組學(xué)的高級研究中起著關(guān)鍵作用。

通路信息可以從大量數(shù)據(jù)庫獲得，包括從專業(yè)校對過的高質(zhì)量數(shù)據(jù)庫和通過對文章摘要進(jìn)行自然語言處理和文本挖掘產(chǎn)生的大量假定通路的數(shù)據(jù)庫（生信寶典之傻瓜式 (五) - 文獻(xiàn)挖掘查找指定基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)）。由于不同數(shù)據(jù)庫大小、質(zhì)量和屬性不同，用戶需要根據(jù)自己目的選擇使用正確的數(shù)據(jù)庫。

KEGG

KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) (http://www.kegg.jp/)是由京都大學(xué)生物信息學(xué)中心和東京大學(xué)人類基因組中心共同開發(fā)的一系列數(shù)據(jù)庫。正如名字百科全書所暗示的，數(shù)據(jù)庫包括系統(tǒng)理解生物學(xué)所必需的信息，如基因組序列和化學(xué)信息。KEGG許可證由path Solutions Inc.出售(http://www.pathway.jp/)。

KEGG的獨特之處在于其對酵母、小鼠和人類代謝通路的關(guān)注和覆蓋。目前，細(xì)胞周期和凋亡的信號通路正在擴(kuò)展。閱讀和總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)的專業(yè)人士持續(xù)更新通路信息。數(shù)據(jù)庫以KEGGML的格式存儲。由于通路隨后顯示為GIF文件，用戶無法輕松編輯通路信息。但可以借助第三方工具如 Pathview包：整合表達(dá)譜數(shù)據(jù)可視化KEGG通路進(jìn)行編輯和展示。

BioCyc

BioCyc是SRI國際提供的通路數(shù)據(jù)庫(http://www.biocyc.org/)。該數(shù)據(jù)庫最初由SRI國際生物信息學(xué)研究小組建立，是一個專注于代謝通路的高質(zhì)量數(shù)據(jù)庫。與BioCyc相關(guān)的有EcoCyc、MetaCyc、HumanCyc數(shù)據(jù)庫。許可證對學(xué)術(shù)和非營利組織都是免費(fèi)的。人類和大腸桿菌是主要的生物體，還有其他各種生物體。EcoCyc主要是大腸桿菌代謝通路的數(shù)據(jù)庫，用化學(xué)方程式的形式顯示。EcoCyc也包含少量的信號通路。策展人從文獻(xiàn)中提取了通路知識。使用專用格式描述通路。

此外，還列出了代謝通路上游的基因調(diào)控信息。提供了代謝通路與基因編碼的酶及其調(diào)節(jié)因子之間的聯(lián)系。通路圖根據(jù)對細(xì)節(jié)關(guān)注的不同分開顯示。在最詳細(xì)的層面上，代謝產(chǎn)物以化學(xué)方程式的形式顯示出來。

Reactome

Reactome數(shù)據(jù)庫包含細(xì)胞代謝和信號通路(http://www.reactome.org/)。冷泉港實驗室、歐洲生物信息學(xué)研究所和基因本體聯(lián)合會是該項目的主要開發(fā)者。以人類相關(guān)數(shù)據(jù)為主，同時包含22種其他物種的數(shù)據(jù)，比如小鼠和大鼠。Reactome的通路和化學(xué)反應(yīng)可以通過網(wǎng)頁瀏覽器查看但不能編輯。雖然存儲格式是專有的，但大量的通路可以導(dǎo)出為多種格式。沒錢買KEGG怎么辦？REACTOME開源通路更強(qiáng)大

WikiPathways

WikiPathways是一個致力于貢獻(xiàn)和維護(hù)生物通路內(nèi)容的社區(qū)資源。任何維基通路的注冊用戶都可以貢獻(xiàn)，任何人都可以成為注冊用戶。貢獻(xiàn)是由一組管理員監(jiān)控的，但是大部分的同行評審、編輯管理和維護(hù)是用戶社區(qū)的責(zé)任。WikiPathways是使用MediaWiki軟件、一個自定義的圖形通路編輯工具(PathVisio)和涵蓋主要基因、蛋白質(zhì)和代謝物系統(tǒng)的BridgeDb數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的。

商業(yè)通路數(shù)據(jù)庫

Ingenuity Pathways Knowledge Base

Ingenuity Pathways Knowledge Base (IPKB)是Ingenuity Systems Inc (http://www.ingenuity.com/)創(chuàng)建的通路數(shù)據(jù)庫。所有的許可，包括學(xué)術(shù)許可和非營利性許可，都需要付費(fèi)。該數(shù)據(jù)庫包括基因調(diào)控和信號通路。專業(yè)人士文獻(xiàn)中提取信息更新次數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫目前包含人類、小鼠和大鼠的遺傳信息。

ResNet

ResNet (http://www.ariadnegenomics.com/)是由Ariadne基因組公司創(chuàng)建的pathway數(shù)據(jù)庫。學(xué)術(shù)和商業(yè)執(zhí)照都需要付費(fèi)。ResNet的通路主要包括基因調(diào)控通路和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。與其他數(shù)據(jù)庫不同，ResNet是通過計算機(jī)分析構(gòu)建的。換句話說，這些通路和網(wǎng)絡(luò)是通過對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行自然語言處理而形成的。MedScan用于這個自然語言處理過程。數(shù)據(jù)庫主要是由PubMed中的摘要構(gòu)建的，但也有一些條目使用了全文。此外，還有少量由專業(yè)人士認(rèn)證的通路。由MedScan創(chuàng)建的通路數(shù)據(jù)可以通過查看工具pathwayStudio查看。與其他數(shù)據(jù)庫類似，MedScan使用自己的專有格式。

Meta-datadatabases

Meta-data數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了對各種數(shù)據(jù)庫中所包含的知識的整合。

PathGuide (http://www.pathguide.org/)是一個互作和通路相關(guān)資源的綜合匯總，目前在它的Meta-數(shù)據(jù)庫中列出了超過702個資源。

PathwayCommons和Consensus PathDB是存放整合的生物通路數(shù)據(jù)庫的例子。特別是前者，從不同的數(shù)據(jù)庫收集數(shù)據(jù)，并以標(biāo)準(zhǔn)化的格式進(jìn)行存儲。

這些Meta-data數(shù)據(jù)庫特別適合合并通路信息進(jìn)行分析。

生物數(shù)據(jù)庫的局限性

雖然數(shù)據(jù)的組織和存儲對數(shù)據(jù)庫至關(guān)重要，但還有其他需要注意的。首先，數(shù)據(jù)庫集成存在本體層次上的不一致性;因此，非標(biāo)準(zhǔn)化的命名法需要一種變通方法，這就需要不斷映射。另一個主要問題是，數(shù)據(jù)可能是不完整的、模棱兩可的、包含錯誤、冗余或與文獻(xiàn)不一致。隨著新知識的發(fā)現(xiàn)，可能還需要定期更新。專用數(shù)據(jù)庫的問題包括通路數(shù)據(jù)庫中的通路圖，通常在本質(zhì)上是靜態(tài)的，只代表生物學(xué)的一個快照。重要的是，在某種程度上評估和考慮這種可變性，以便數(shù)據(jù)庫的終端用戶能夠從中獲益。

結(jié)論

通路數(shù)據(jù)庫還處于早期階段，需要不斷的完善和更新。但不能因為不完善就不去做，事情總是需要從0到1，從1到10不斷去積累的。你的數(shù)據(jù)也可以-兩篇NAR的數(shù)據(jù)庫

參考：https://omicstutorials.com/introduction-to-biological-pathway-databases/

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的推荐几个常用的生物通路数据库的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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