5分钟搞定热门通路分析工具Reactome

2022-06-12 09:25:30, TIANGEN 天根生化科技(北京)有限公司



近几年,高通量测序技术已经应用到科学研究的方方面面,大家经常会有这样一种感觉,虽然KEGG数据库的信息很全面,但图片整体分辨率不高,配色方案有些差强人意,且应用起来不是特别友好。


今天小编就给大家推荐一个更有利于数据挖掘,简化与生物学途径相关的数据搜索与研究的通路分析工具:Reactome数据库 https://reactome.org/)。由Google学术中的搜索结果可知,该工具已在科学研究中被广泛应用,受到广大科研工作者的青睐,赶快Get起来吧!!

Reactome 是一个开源、免费、数据经过手动筛选和同行评审的通路数据库。通路注释由生物学专家与 Reactome 编辑人员合作编写,并与许多生物信息学数据库交叉引用,确保所有结果都有原始文献的支持。Reactome数据库交叉引用了100多个不同的在线生物信息学资源,包括NCBI、Ensembl和UniProt数据库、UCSC基因组浏览器、ChEBI小分子数据库和PubMed文献数据库等。Reactome 被临床医生、遗传学家、基因组学研究人员和分子生物学家用来解释高通量研究的结果,被生物信息学家用来开发从基因组研究中挖掘知识的新算法,以及被系统生物学家用来构建正常和疾病变异通路的预测模型。所有数据和软件均可免费下载可以在R中下载ReactomeGSA包进行多组学分析,也可在Cytoscape中下载ReactomeFIVIz进行通路分析。

截至2021年4月发表的V80版本,Reactome数据库现收录了包括人在内的16个物种的数据(如上图所示,Mycobacterium tuberculosis未在列),其中包括14,108个人类反应,2,580个通路,涉及11,084个蛋白质,13,869个复合物,1,987个小分子和532种药物。这些注释得到了34,703篇文献的支持。Reactome将这些反应映射到 77,392 种直系同源蛋白上,在 15 个非人物种中创造了 18,830 条直系同源通路。V80 包含 5,422 种蛋白质变体(突变蛋白质)及其翻译后修饰形式的注释,这些蛋白质衍生自 352 种蛋白质,已用于注释疾病特异性的 1,601 种反应和 695 种途径。




Reactome数据库

三种常见应用



01

信息搜索 

可在首页搜索框中输入感兴趣的基因、蛋白、复合物、通路等关键词进行检索。可按自己关注的物种,分子类型等进行筛选。点击感兴趣的分子可直接查看其所在通路等信息。

02

Pathway Browser 

在首页点击Pathway Browser进行通路检索。Reactome数据库更加的简洁,它将所有的通路进行整合,绘制出了烟花状的有向无环总览图。每个通路均添加了链接,点击可查看相关通路和具体信息。页面布局如下图。

在搜索框输入感兴趣的分子名称“MHC”,选择“MHC Class I”,可以看到这个基因集在2个通路中,点击感兴趣的通路“Class I MHC mediated antigen processing & presentation”可详细展示(如下图)。在“Description”可以看到通路详细的描述、其它数据库中相关信息及参考文献。


通路中各图标代表的意思可以点击


  查看。

在“Molecules”可以看到通路中有哪些分子,点击“Download”可下载分子列表。

选中感兴趣的分子,该分子会标记为蓝框,可在“Structures”查看分子的高级结构,右上角圆圈里的7代表相互作用的分子数据,点击可以查看这些作用分子的详细信息,并可通过confident score依据相互作用强弱对相互作用分子进行筛选。当用鼠标滚轮将图片放得足够大时,可以看到分子的结构信息,如图中ATP。

点击“Expression”可以看到感兴趣基因或通路基因在人类32个不同器官的表达量情况,有热图、箱形图等不同的展现形式,并可下载数据根据自己的需求进行编辑。

点击右侧的双箭头导出设置页面,可以对通路的背景颜色、显示的信息进行设置。点击“Downloads”进行通路图片和通路数据的下载。


也可点击右上角


图标在“Export diagram”

中选择PPTX下载,此时下载的图片可以在powerpoint中进行编辑(与通路有关,有些没有PPTX格式的)。

03

Analysis Tools 

当我们从公司得到高通量分析的初步结果后,可以根据一定的条件找到一些关心的基因(比如差异显著的top20的基因),这时可以通过该模块进行深入的分析。以“Analyse gene list”分析为例,输入测试数据之后,可以得到通路富集的结果,可选择pValue或FDR小于0.05的进行可视化展示。

当输入的数据有表达量数据时,还可用热图显示表达量情况。


关于Reactome网站就介绍到这里,如果您还对KEGG数据库感兴趣,可以点击查阅历史文章:做二代测序,怎么能不了解KEGG。还有什么实用、简洁又有趣的科研网站想了解,欢迎在文末留言哦~


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参考文献:

Gillespie, Marc et al. “The reactome pathway knowledgebase 2022.” Nucleic acids research vol.

50,D1(2022):D687-D692. doi:10.1093/nar/gkab1028



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