2022-09-16
作為一(yi)款強大的(de)(de)功能(neng)預(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)軟件，PICRUSt2在第一(yi)版的(de)(de)基(ji)礎上增加(jia)了(le)MetaCyc數(shu)據庫，并將(jiang)參考基(ji)因組數(shu)據庫擴大了(le)10倍(bei)以(yi)上，研(yan)發了(le)18S rRNA和(he)(he)ITS數(shu)據的(de)(de)代謝功能(neng)預(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)，使真核(he)生(sheng)物的(de)(de)代謝功能(neng)預(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)成為了(le)現實！在派森諾基(ji)因云上，我們運用(yong)PICRUSt2功能(neng)預(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)軟件，針對16S、18S和(he)(he)ITS這三類項目，進行了(le)PICRUSt2功能(neng)預(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)分析(xi)，并且默認給(gei)大家展示MetaCyc的(de)(de)結果。
提到代謝(xie)(xie)通路(lu)(lu)，大部分人首先想到的(de)(de)可能是(shi)KEGG代謝(xie)(xie)通路(lu)(lu)數(shu)據庫，而對MetaCyc數(shu)據庫充滿了疑問：什(shen)么是(shi)MetaCyc？這個數(shu)據庫的(de)(de)結果(guo)該怎么用(yong)？這些全是(shi)數(shu)字的(de)(de)PWY編號又是(shi)什(shen)么？
別(bie)急，今天(tian)我們就給大(da)家(jia)介(jie)紹(shao)PICRUSt2中的關鍵(jian)工具——MetaCyc數(shu)據庫(ku)。
MetaCyc是(shi)一個龐大而全(quan)面的數據庫，只包含(han)非冗余且通(tong)(tong)過實(shi)驗(yan)(yan)手(shou)段(duan)闡明過的代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)(tong)路(lu)！這里有參與初級和次(ci)級代(dai)謝(xie)(xie)的各種(zhong)通(tong)(tong)路(lu)以及相關代(dai)謝(xie)(xie)物(wu)，生(sheng)物(wu)化學反應，酶和基因等(deng)信息，旨(zhi)在通(tong)(tong)過存儲(chu)具有代(dai)表性的實(shi)驗(yan)(yan)驗(yan)(yan)證的代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)(tong)路(lu)，來對(dui)所有生(sheng)命(ming)的代(dai)謝(xie)(xie)過程進行分類，為代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)(tong)路(lu)和酶提供百科全(quan)書式的參考！ 打開MetaCyc的官網（//metacyc.org/），就能看到一個非常顯眼的搜索欄，我們只需要將自己想要了解的信息輸入搜索欄，就能得到相關的信息。 輸(shu)入代謝通路(lu)，可以得到對(dui)應的通路(lu)圖、相關介紹(shao)、基(ji)因(yin)、物種(zhong)等(deng)信息： 輸入酶(mei)，可以得到針對這個酶(mei)的概述(shu)、GO term、反應、蛋白(bai)特征等信息： 輸入基因，能得到針對該(gai)基因的(de)(de)介紹、相關反應(ying)等信(xin)息(xi)(xi)。另外，MetaCyc數據庫中的(de)(de)信(xin)息(xi)(xi)都來源(yuan)于科(ke)學實驗文獻，搜索得到的(de)(de)這(zhe)些結果，MetaCyc也貼心的(de)(de)標注好了對應(ying)的(de)(de)參考文獻，方便我們(men)了解更深入的(de)(de)信(xin)息(xi)(xi)。 派森(sen)諾基因云上默認(ren)給(gei)大家展(zhan)示MetaCyc的(de)數據(ju)分析(xi)(xi)，比如(ru)(ru)代(dai)謝通路(lu)差異(yi)分析(xi)(xi)、代(dai)謝通路(lu)的(de)物種組(zu)成(cheng)等。針(zhen)對(dui)這部分數據(ju)，要如(ru)(ru)何才能(neng)充(chong)分利用呢？這次我們以代(dai)謝通路(lu)差異(yi)分析(xi)(xi)為例給(gei)大家介紹下。 代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)(tong)路(lu)(lu)差(cha)(cha)異(yi)(yi)分(fen)析(xi)中(zhong)，我(wo)們(men)找(zhao)(zhao)出了(le)在(zai)(zai)不同處(chu)理間存(cun)在(zai)(zai)顯(xian)著(zhu)差(cha)(cha)異(yi)(yi)的(de)代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)(tong)路(lu)(lu)，并以橫(heng)向柱狀圖的(de)形式展示（如下圖）。橫(heng)坐標是差(cha)(cha)異(yi)(yi)倍數的(de)對數值，縱坐標是MetaCyc的(de)代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)(tong)路(lu)(lu)編(bian)號(hao)。找(zhao)(zhao)到(dao)差(cha)(cha)異(yi)(yi)代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)(tong)路(lu)(lu)后，怎么(me)通(tong)(tong)過這一個個編(bian)號(hao)，來(lai)查看(kan)這個通(tong)(tong)路(lu)(lu)的(de)相關信息呢？比如代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)(tong)路(lu)(lu)圖啊(a)(a)，涉(she)及的(de)基(ji)因啊(a)(a)，物(wu)種(zhong)啊(a)(a)等等。這就要聯(lian)系(xi)到(dao)MetaCyc數據(ju)庫(ku)了(le)！接下來(lai)就是我(wo)們(men)今天的(de)重點部分(fen)——利用(yong)MetaCyc數據(ju)庫(ku)找(zhao)(zhao)到(dao)差(cha)(cha)異(yi)(yi)代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)(tong)路(lu)(lu)的(de)詳細信息！ 以編(bian)號為PWY-1422的差異代(dai)謝通路為例(li)。我(wo)們(men)來到MetaCyc主頁面，將這個編(bian)號輸(shu)入，按回車或點擊搜索。 搜索結果(guo)如下(xia)圖所示，MetaCyc會給出對應的搜索結果(guo)，點進去！ 頁(ye)面打開(kai)之后就能得到關于該代謝通路的各種信息了~ 比如(ru)代(dai)(dai)謝(xie)通(tong)路圖、相(xiang)關物種、代(dai)(dai)謝(xie)通(tong)路分(fen)類、針(zhen)對該(gai)通(tong)路的介(jie)紹、參考文(wen)獻，以及(ji)針(zhen)對該(gai)代(dai)(dai)謝(xie)通(tong)路能做的其它分(fen)析。 上方(fang)截圖中，為了(le)給大家展示整體的內容(rong)，我們對代謝(xie)通路圖進行了(le)縮(suo)小，大家自己看的時(shi)候，可以點擊左側(ce)的+-，將(jiang)通路圖調整成(cheng)合適的大小~ 不得不說，MetaCyc在代謝通路圖上(shang)的(de)信(xin)息真是(shi)相當豐富，鼠標(biao)點擊通路圖中(zhong)的(de)任意文字或符號，都會(hui)出來詳細(xi)的(de)說明(ming)信(xin)息。 另外，頁面(mian)最右(you)側(ce)，MetaCyc還提供了更多的(de)分析可能，比如該(gai)通(tong)路在物種間的(de)比較、設置代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)路的(de)顯示細(xi)節、基因信息下載(zai)、BioPax格(ge)式的(de)代(dai)謝(xie)(xie)通(tong)路數據下載(zai)等(deng)等(deng)。 舉個例子，如果我們想要比較目標代謝通路在不同物種中的存在情況，只需要點擊右側Species Comparison即可，大概流程如下： ① 點擊Species Comparison，選擇物種（想要比較哪些物種中的代謝通路，就選擇哪些物種） ②選(xuan)(xuan)好物種(zhong)后會彈出代謝通(tong)路(lu)(lu)選(xuan)(xuan)擇的界(jie)面，如(ru)果(guo)只想對(dui)目標代謝通(tong)路(lu)(lu)進行比(bi)較，直接點擊OK即可查看比(bi)較結果(guo)。如(ru)果(guo)還需(xu)要比(bi)較其它通(tong)路(lu)(lu)，可選(xuan)(xuan)擇多種(zhong)代謝通(tong)路(lu)(lu)比(bi)較，添加需(xu)要比(bi)較的代謝通(tong)路(lu)(lu)。 ③添加好代(dai)謝(xie)通(tong)路(lu)，點擊OK，就可以(yi)得到代(dai)謝(xie)通(tong)路(lu)在不同物種或代(dai)謝(xie)通(tong)路(lu)中的存(cun)在情況啦！ ④如果比(bi)較完(wan)這(zhe)些微(wei)生(sheng)物，想要更換其它微(wei)生(sheng)物繼(ji)續比(bi)較？ 很簡單！返回最(zui)開始的(de)代謝通(tong)路(lu)頁面(mian)，點(dian)擊右側Comparison Organism/Database for Comparison Operations，就會跳出最開(kai)始的物(wu)種選擇框，重新(xin)選擇物(wu)種，然后繼續(xu)比較就可以了~ 另(ling)外，如(ru)果需要該(gai)代謝通(tong)路下(xia)對應的基(ji)因信(xin)息，直接點擊Download Genes，即(ji)可下載。 下載后的基(ji)(ji)因(yin)信息(xi)列表如下圖，不僅(jin)有基(ji)(ji)因(yin)名稱、酶編號，還(huan)有相關反應(ying)信息(xi)、物種信息(xi)等(deng)內容(rong)，方便我們進行深入分析。
以上(shang)就(jiu)是我們根(gen)據MetaCyc能(neng)獲得的(de)代謝通路信息了。MetaCyc還(huan)有(you)很多強(qiang)大(da)的(de)功能(neng)，也能(neng)直(zhi)接將(jiang)數(shu)據鏈接到(dao)其(qi)它數(shu)據庫，這里我們就(jiu)先不多說了，各位(wei)老師感興趣的(de)話可(ke)以再深入(ru)挖掘下。
