5分鐘搞定熱門通路分析工具Reactome

發(fā)布時間： 2022-05-31 瀏覽量：0

近幾年，高通量測序技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到科學研究的方方面面，大家經(jīng)常會有這樣一種感覺，雖然KEGG數(shù)據(jù)庫的信息很全面，但圖片整體分辨率不高，配色方案有些差強人意，且應(yīng)用起來不是特別友好。

今天小編就給大家推薦一個更有利于數(shù)據(jù)挖掘，簡化與生物學途徑相關(guān)的數(shù)據(jù)搜索與研究的通路分析工具：Reactome數(shù)據(jù)庫 （https://reactome.org/）。由Google學術(shù)中的搜索結(jié)果可知，該工具已在科學研究中被廣泛應(yīng)用，受到廣大科研工作者的青睞，趕快Get起來吧??！

Reactome 是一個開源、免費、數(shù)據(jù)經(jīng)過手動篩選和同行評審的通路數(shù)據(jù)庫。通路注釋由生物學專家與 Reactome 編輯人員合作編寫，并與許多生物信息學數(shù)據(jù)庫交叉引用，確保所有結(jié)果都有原始文獻的支持。Reactome數(shù)據(jù)庫交叉引用了100多個不同的在線生物信息學資源，包括NCBI、Ensembl和UniProt數(shù)據(jù)庫、UCSC基因組瀏覽器、ChEBI小分子數(shù)據(jù)庫和PubMed文獻數(shù)據(jù)庫等。Reactome 被臨床醫(yī)生、遺傳學家、基因組學研究人員和分子生物學家用來解釋高通量研究的結(jié)果，被生物信息學家用來開發(fā)從基因組研究中挖掘知識的新算法，以及被系統(tǒng)生物學家用來構(gòu)建正常和疾病變異通路的預(yù)測模型。所有數(shù)據(jù)和軟件均可免費下載，可以在R中下載ReactomeGSA包進行多組學分析，也可在Cytoscape中下載ReactomeFIVIz進行通路分析。

截至2021年4月發(fā)表的V80版本，Reactome數(shù)據(jù)庫現(xiàn)收錄了包括人在內(nèi)的16個物種的數(shù)據(jù)（如上圖所示，Mycobacterium tuberculosis未在列），其中包括14,108個人類反應(yīng)，2,580個通路，涉及11,084個蛋白質(zhì)，13,869個復(fù)合物，1,987個小分子和532種藥物。這些注釋得到了34,703篇文獻的支持。Reactome將這些反應(yīng)映射到 77,392 種直系同源蛋白上，在 15 個非人物種中創(chuàng)造了 18,830 條直系同源通路。V80 包含 5,422 種蛋白質(zhì)變體（突變蛋白質(zhì)）及其翻譯后修飾形式的注釋，這些蛋白質(zhì)衍生自 352 種蛋白質(zhì)，已用于注釋疾病特異性的 1,601 種反應(yīng)和 695 種途徑。

Reactome數(shù)據(jù)庫

三種常見應(yīng)用

信息搜索

可在首頁搜索框中輸入感興趣的基因、蛋白、復(fù)合物、通路等關(guān)鍵詞進行檢索。可按自己關(guān)注的物種，分子類型等進行篩選。點擊感興趣的分子可直接查看其所在通路等信息。

Pathway Browser

在首頁點擊Pathway Browser進行通路檢索。Reactome數(shù)據(jù)庫更加的簡潔，它將所有的通路進行整合，繪制出了煙花狀的有向無環(huán)總覽圖。每個通路均添加了鏈接，點擊可查看相關(guān)通路和具體信息。頁面布局如下圖。

在搜索框輸入感興趣的分子名稱“MHC”，選擇“MHC Class I”，可以看到這個基因集在2個通路中，點擊感興趣的通路“Class I MHC mediated antigen processing & presentation”可詳細展示（如下圖）。在“Description”可以看到通路詳細的描述、其它數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息及參考文獻。

通路中各圖標代表的意思可以點擊

查看。

在“Molecules”可以看到通路中有哪些分子，點擊“Download”可下載分子列表。

選中感興趣的分子，該分子會標記為藍框，可在“Structures”查看分子的高級結(jié)構(gòu)，右上角圓圈里的7代表相互作用的分子數(shù)據(jù)，點擊可以查看這些作用分子的詳細信息，并可通過confident score依據(jù)相互作用強弱對相互作用分子進行篩選。當用鼠標滾輪將圖片放得足夠大時，可以看到分子的結(jié)構(gòu)信息，如圖中ATP。

點擊“Expression”可以看到感興趣基因或通路基因在人類32個不同器官的表達量情況，有熱圖、箱形圖等不同的展現(xiàn)形式，并可下載數(shù)據(jù)根據(jù)自己的需求進行編輯。

點擊右側(cè)的雙箭頭導(dǎo)出設(shè)置頁面，可以對通路的背景顏色、顯示的信息進行設(shè)置。點擊“Downloads”進行通路圖片和通路數(shù)據(jù)的下載。

也可點擊右上角

圖標在“Export diagram”

中選擇PPTX下載，此時下載的圖片可以在powerpoint中進行編輯（與通路有關(guān)，有些沒有PPTX格式的）。

Analysis Tools

當我們從公司得到高通量分析的初步結(jié)果后，可以根據(jù)一定的條件找到一些關(guān)心的基因（比如差異顯著的top20的基因），這時可以通過該模塊進行深入的分析。以“Analyse gene list”分析為例，輸入測試數(shù)據(jù)之后，可以得到通路富集的結(jié)果，可選擇pValue或FDR小于0.05的進行可視化展示。