参考:KEGG数据库中文教程 - 博奥  &【学习笔记】KEGG数据库 - 微信

学习一个技能最主要的事情你必须知道,那就是能通过它来做什么?

  1. KEGG数据库里面有什么?
  2. 如何查询某一特定的代谢途径(pathway)的信息,例如Glycolysis / Gluconeogenesis?
  3. 如何查询某一化合物的信息,例如Pyruvate?
  4. 如何查询Pyruvate涉及了哪些生化反应?
  5. 如何查询某一基因的信息,例如gltA ?
  6. 如何知道Bacillus subtilis是否有gltA?
  7. 如何查询 gltA在其他物种中的同源基因?
  8. 如何列出某一代谢途径中涉及的所有的酶?例如cytrate cycle pathway(TCA循环)
  9. 如何知道人类的cytrate cycle中pyruvate carboxylase这种酶有多少化合物与其发生相互作用?
  10. 如何查询人类由Citrate生成Acetyl-CoA的可能步骤?
  11. 有一条未知的序列,如何查询KEGG数据库中是否有基因或酶与其对应?

生物信息的最上游就是测序,测序直接得到的就是序列信息,然后通过组装就可以得到基因组或转录组信息,接下来就会得到基因的信息,以及基因表达的信息。

那么,我们知道了测出来的物种中的某个基因的序列,及其在转录中的表达情况,我们如何确定该基因的功能呢? 百度 知乎

这种思路是不对的,基本没有人挨个去研究验证计算机得到的基因,因为太漫无目的,没人有那么多金钱精力。

现实的是,我对某个重要的现象感兴趣(意义重大,好发文章),然后控制该现象最主要的基因,去发现基因的功能,这才是可行的套路。

所以一般是先有表型再去找基因,也就是所谓的正向遗传学。当然你也可以用反向遗传学,挨个敲掉基因看有没有你要的表型。因为科学家一般只关注自己感兴趣的基因,所以不会出现你说的那种情况,就是不会追着一个基因非要知道它的功能,而是有目的地找他所关心的基因。

基因功能定位这个很复杂,可以专门开一篇文章了,暂且到此。

假设我们现在有了基因序列及其功能,我们接下来也会知道该基因合成了哪些蛋白,参与了哪些化学反应。

代谢是细胞内各种化学反应的总称,一个代谢途径包括代谢的前提、产物和酶。

正文

KEGG就是用来查询代谢途径、酶、酶编码基因和代谢物的,此外还有GenMAPPBioRag等同类型数据库。

KEGG还可以通过BLAST来查询未知序列的代谢途径信息,主要就是同源比对,找相似信息吧。

KEGG网站的逻辑框架:(问题1:KEGG数据库里面有什么?)

目前KEGG太大了,所以拆成了很多子数据库,其中最核心的为 KEGG PATHWAY 和 KEGG ORTHOLOGY 数据库。

KEGG数据库-LMLPHP

PATHWAY数据库的使用


点击进入后会发现KEGG收录了如下代谢途径:

KEGG数据库-LMLPHP

在 KEGG PATHWAY 数据库中,将生物代谢通路划分为 6 类,分别为:细胞过程(Cellular Processes)、环境信息处理(Environmental Information Processing)、遗传信息处理(Genetic Information Processing)、人类疾病(Human Diseases)、新陈代谢(Metabolism)、生物体系统(Organismal Systems),其中每类又被系统分类为二、三、四层。第二层目前包括有 43 种子 pathway;第三层即为其代谢通路图;第四层为每个代谢通路图的具体注释信息。

问题2:如何查询某一特定的代谢途径(pathway)的信息,例如Glycolysis / Gluconeogenesis?

可以直接在首页上搜索Glycolysis / Gluconeogenesis,也可以点击Carbohydrate Metabolism中的Glycolysis / Gluconeogenesis

怎么看懂代谢途径图:

还可以选择相对应的物种,如Homo Sapiens(human)。

还可以点进去了解指定酶的详细信息

以ko04151为例:

KEGG数据库-LMLPHPKEGG数据库-LMLPHP

ORTHOLOGY 数据库的使用

在 KEGG ORTHOLOGY(直系同源) 数据库中,将行使相同功能的基因聚在一起,称为 Ortholog Groups (KO entries),每个 KO 包含多个基因信息,并在一至多个 pathway 中发挥作用。

LIGAND数据库的使用
GENES数据库的使用
KO数据库的使用
LinkDB的使用
PathComp的使用
BLAST的使用

代谢通路可视化

使用 pathview, KEGGREST和KEGGgraphR包绘制

05-11 19:52