根据自己在公司做的团队分享整理来的, 主要是结合自己的一些售后经验,进行对KEGG数据的一个了解的深入

前言

KEGG代谢通路虽然强大,但是复杂的线路图而使不少科研工作者眼花缭乱,深感头疼。就算这次是明白,下次遇到新的问题还是一脸懵逼。之前在论坛上有一些教程,这次更新是根据自己的实际项目中遇到的问题,特意整理一下。

帖子的主要内容:

  1. 对网上和论坛的资源进行一下整合,如何去看懂KEGG代谢通路图
  2. 结合一下项目经验,讲解相对特殊的代谢通路。
  3. 对代谢通路一些细节进行讨论

目录

一,KEGG通路图背景介绍

二,如何去看懂代谢通路

三,特殊的通路通路

四,特别提示


一 ,KEGG通路图背景介绍

KEGG,Kyoto encyclopedia of Genes and Genomes,翻译为京都基因和基因组百科全书,KEGG代谢通路的构建,首先需要将我们得到的数据,也就是我们组学得到基因,转录本,蛋白和代谢物投影在KEGG的代谢通路图上。对于无参流程中或者有参流程中的新基因,使用blast+将基因和转录本比对到KEGG数据库,得到功能注释。基因在有KEGG功能注释的情况下,用公司自己写的脚本KEGGmap.pl将基因投影在代谢通路图中。那么说到代谢通路图,其实KEGG数据库中存在三大类代谢图。

第一类、reference pathway

根据已有的知识绘制的、概括的、详尽的具有一般参考意义的代谢图。通路图中的小框都是白色,方便个性化填充颜色,在KEGG中名字以map开头,节点代表某一基因、该基因编码的酶及这个酶参与的反应。如图

http://www.genome.jp/KEGG-bin/show_pathway?map00010

– 京都基因组百科全书

第二类、species-specific pathway

物种特有代谢通路图。绿色小框为该物种特有的基因或酶,只有这些绿色的框有更详细的信息。KEGG中名字为特定物种种属英文缩写,比如人的糖酵解通路图,hsa00010。如图:

http://www.genome.jp/KEGG-bin/show_pathway?hsa00010

– 京都基因组百科全书

第三类、以ko/ec/rn开头的Reference pathway

例如同样是糖酵解代谢通路有三种类型:

1,http://www.genome.jp/KEGG-bin/show_pathway?ko00010

2,http://www.genome.jp/KEGG-bin/show_pathway?ec00010

3,http://www.genome.jp/KEGG-bin/show_pathway?rn00010

– 京都基因组百科全书

其中,ko通路中的节点只代表基因;ec通路中的节点只代表相关的酶;rn通路中的节点只表示该点参与的某个反应、反应物及反应类型。底色以蓝色表示。

可以看到公司用的应该是第一种reference pathway,也就是通用的,包含ko,ec,rn的所有信息,并在此基础上添加个性化绘图(加绿色方框表下调,红色上调这样的个性化),但是可能是为了老师方便查找,编号都是ko+number,而不是m+number,但通路图的内容和形式其实应该是第一类的,因为公司给的结果中,节点包含各种信息。

那么到此我们了解了KEGG代谢通路的背景知识。接下来我们又该如何根据公司的项目结果,如何去解读KEGG代谢通路呢。


二,如何去看懂代谢通路

首先,一般的KEGG代谢图是长的这个样子的。

KEGG代谢通路图中的名称意义:

  1. K + num:基因在KEGG数据库中的编号,注意这里的基因是一个范畴,不是特指某个物种某个ID的基因,而是一类具有同源相似序列和功能的基因。
  2. ko + num:代谢通路的名称,表示一个特定的生物学途径。
  3. M +num :模块名称
  4. C + num:化合物名称
  5. E-.-.-.-:酶名,这个可能是国际酶学委员会统一规定的编号
  6. R + num:反应名称
  7. RC + num:反应类型
  8. RP + num:反应物质对

KEGG代谢通路图形元素意义:

资料来源:{#section-01}

  1. KEGG通路图应该怎么看

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三,特殊的通路图

当我们了解以上内容,就可以应对大部分情况了,嗯,我学到这些后,信心满满地去工作了,突然有个老师给我发了一份邮件,虽然大部分问题都是常规问题,但里面其中的一个问题让我一脸懵逼。

问题:基因不见了

img

其实以上代谢通路虽然相对特殊,但是解读的方式还是和常规的一致,具体可以看第二部分内容,他们其中一些细节上的差异,官方如下解释

特别提示

一,某些代谢通路图中会出现红色的字体如图:

img

这类的功能注释都是和疾病相关。也就是说和疾病相关的ko会被标注成红色字体。 KEGG代谢通路是我们组学研究的主要目标,在日常工作中,还会遇到各式各样的问题。欢迎大家进行补充和修正。