KEGG pathway 数据库的原理是什么

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pathway 建立在ko 数据库的基础上，基于我们对生命活动中的分子相互作用和化学物质的反应的认识，构建了复杂的调控网络，采用通路图的形式，进行展示。

通路图中融合了ko, module, compound, reaction，disease, drug 等 数据库中的信息，所以必须先理解了上面的几个数据库，才能对pathway 有一个更直观的认识。

在pathway 数据库中，每条pathway 的标识符由2-4个字母的前缀加上5个数字构成，共有5种不同的前缀：

1. map

2. ko

3. ec

4. rn

5. org

5种前缀其实都是同一张通路图，只不过高亮显示的内容不同。
比如00020, 代表TCA 循环的通路

map 代表reference pathway，map00020 如下

ko 是在reference pathway 的基础上，将所有的ko用蓝色高亮显示
ec 是在reference pathway 的基础上，将酶编号高亮显示
rn 是在reference pathway 的基础上，将reaction 高亮显示
在kegg 中，ko/ec/rn 是相互关联的概念，所有3者都采用了同样的高亮方式，用蓝色进行高亮

org 代表的是organisam 数据库中物种的代码，比如human 对应的是hsa , hsa00020 对应的通路图如下

由于KO是跨物种的概念，所以每个pathway 会对应有多个物种。

从human的通路图中，我们也可以看出来，只有部分方框用绿色高亮显示。这部分绿色高亮像是的其实就是在该物种的基因对应的ko；

其实在每条记录的页面有下拉菜单，可以方面的查看同一张通路在map , ko, ec, rn , org 的不同版本

http://www.kegg.jp/kegg-bin/show_pathway?org_name=obr&mapno=00020&mapscale=&show_description=show

pathway 通路图包含了非常多的信息，我们想要看懂一张通路图，必须理解图中的元素都代表什么东西。在通路图中，官方提供的图例如下：

结合hsa00020 来理解一下，在一张通路图中，有三种基本对象：

1. 矩形代表KO

2. 圆角矩形代表的是另外的通路图

3. 圆形代表的是化学物质

箭头代表他们之间的相互作用关系，对于蛋白互作，基因表达模式的关联，酶的相互作用，在箭头上又有不同的修饰符来表示不同的类型。

通路图中主要包含了以下两种关系：

1. 基因之间的相互作用关系，现在有一种分析叫做通路图重构，其实就是从中提取出基因的相互作用网络，会重构通路图，然后基于该互作网络进一步挖掘信息；

2. 通路之间的相互关系，对应的有分析通路间的相互关系网络，从而筛选出核心的通路；

pathway的分类信息在brite 数据库种的链接为

http://www.kegg.jp/kegg-bin/get_htext?br08901.keg

从图中可以看到，pathway 数据库种包含了7大类别，我们常说的代谢通路只是我们用的最多，最大的一类。

总结

1. pathway 数据库中的每条记录有 map, ko, ec, rn,

   5种前缀，map 是reference pathway , ko/ec/rn 分别将 ko , ec, rn 在 reference pathway 中用蓝色高亮显示；代表不同的物种，在reference pathway 中，将该物种的基因对应的ko 进行了绿色的高亮显示。

2. 在一张通路图中，矩形代表ko,圆角矩形代表两外一张通路；我们可以从pathway 中，挖掘出基因的相互作用网络和pathway的相互作用网络。

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