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KEGG功能通路的在線作圖大法

2020-09-03

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高通量測序技術的發展,不僅讓我們對微生物的群落結構有了更全面的了解,更是大大加速了我們對微生物群落功能代謝的研究進程,也讓越來越多的研究人員注意到了PICRUSt2等功能潛能預測方法與宏基因組學等研究技術,并在這兩大利器的加持下,更深入地挖掘微生物群落代謝功能的相關信息。無論是PICRUSt2功能潛能預測還是宏基因組測序分析,都會得到許多的KO numbers,這可是個好東西!這些KO數據,可以在KEGG數據庫中進一步找到它們所涉及的代謝通路圖,從而獲得更深層的微生物功能特征信息。

KEGG數據庫,是一個能系統分析基因功能、并將基因與功能信息相聯系的大型知識庫,它還將功能通路進行了歸類與進一步的等級劃分,如下圖所示↓↓↓

1.jpg

有意思的是,KEGG還具有強大的作圖功能,能利用圖形來展示眾多的功能途徑以及各途徑之間錯綜復雜的相互關系,比如剛才咱們提到的功能通路圖!那么,這個功能通路圖要怎么做呢?為了方便大家使用,我們特地整理了一套簡單的KEGG功能通路圖的在線制作流程。

話不多說,首先在瀏覽器中打開下方鏈接

https://www.genome.jp/kegg/pathway.html


然后我們就看到下面這個有著花花綠綠Logo的KEGG數據庫啦,數據庫頁面就展示了各種1級通路的信息與部分2級通路的信息。

2.jpg


點擊需要的1級通路信息,就可以看到相應的2級和3級通路信息,就像下面這樣:

3.jpg


然后找找看,有沒有您關注的通路信息哦~找到了?好嘞,點擊進入!

新頁面上,已經自動生成了對應通路的通路圖:

4.jpg


以上通路,只是數據庫中的參考通路信息,我們還需要把功能通路和我們關注的基因功能信息,結合起來。那么,如果我們需要了解測序分析結果中的KO信息在所關注通路的分布情況,該怎么辦呢?別急!下面是繪制方法~

返回到KEGG pathway主頁,點擊網頁中的KEGG Mapper。

5.jpg


進入網頁后,點擊左側目錄中的“Reconstruct Pathway”,可進入通路圖繪制頁面。在對話框“Enter gene list with KO annotation”中需要輸入我們預測到的KO numbers的信息(這個信息可以在PICRUSt分析結果C07_picrust文件夾中的predicted_metagenomes_kegg.txt表格里找到;或PICRUSt2分析結果2.7_picrust2\2.7.1_normalized_data文件夾中的KO_pred_metagenome_unstrat_norm.tsv表格里找到),輸入格式可參考對話框右側“genelist.txt”的內容;


就像這樣

7.jpg

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點擊Exec,稍等一會兒,即可進入根據我們提供的KO numbers信息重構后的功能通路界面,選擇自己關注的通路進行查看即可:

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最后,點擊Image (png) file即可把查到的代謝通路圖保存下來啦~


到這里,整個功能通路圖就完成啦,是不是很方便呢?小編偷偷告訴大家,其實KEGG的用途遠不止這些,它還可以生成功能通路富集分析的結果、差異比較的結果等等……如果想要了解更多KEGG分析的方法,請不要猶豫,第一時間聯系我們派森諾哦,我們將為您提供全方位的服務和解答!






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