KEGG Module 數(shù)據(jù)庫(kù)的原理是什么，針對(duì)這個(gè)問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對(duì)應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問題的小伙伴找到更簡(jiǎn)單易行的方法。

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具有相同功能的基因被歸類到kegg orthology 中，每個(gè)KO 代表具體的一個(gè)功能。在生命活動(dòng)中，往往需要多個(gè)功能單位共同發(fā)揮作用，比如多個(gè)蛋白質(zhì)構(gòu)成復(fù)合體來(lái)發(fā)揮調(diào)控作用，此時(shí)多個(gè)KO就整合在了一起。這個(gè)例子說(shuō)明在KO 之上，必然還存在一個(gè)分類系統(tǒng)，將參與同一過(guò)程的多個(gè)KO劃分在一起。實(shí)際上，KEGG Module 數(shù)據(jù)庫(kù)就是存儲(chǔ)這種信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。

KEGG Module 數(shù)據(jù)庫(kù)中的每條記錄代表一個(gè)功能單元，是多個(gè)KO的集合,叫做kegg  module, 通過(guò)大寫字母M和數(shù)字進(jìn)行標(biāo)識(shí)；

module 數(shù)據(jù)庫(kù)包含以下4大類別的功能：

1. pathway modules

2. structural complexes

3. functional sets

4. signature modules

更加詳細(xì)的分類信息可以在brite 數(shù)據(jù)庫(kù)中找到，見以下鏈接

http://www.kegg.jp/kegg-bin/get_htext?ko00002.keg

和pathway 類似，對(duì)于每條module 的記錄，都有一張對(duì)應(yīng)的圖片，叫做module  map。

M0002對(duì)應(yīng)的map 如下圖

結(jié)合其詳細(xì)信息，我們來(lái)理解下module 的構(gòu)成

從Definition 字段的信息，我們可以看到每個(gè)Module 有多個(gè)KO 構(gòu)成，那么這些KO 之間有什么樣的關(guān)系呢，這就要從definition 字段的定義說(shuō)起！

被空白分隔的每個(gè)字段叫做1個(gè)block, M0002 可以分成以下5個(gè)主要的block

• K01803

• ((K00134,K00150) K00927,K11389)

• (K01834,K15633,K15634,K15635)

• K01689

• (K00873,K12406)

在這里，空格代表的是邏輯與 AND 的關(guān)系，表示這5個(gè)block 一起發(fā)揮作用；
在(K01834,K15633,K15634,K15635) block 中，逗號(hào)代表邏輯或OR的關(guān)系，任何一個(gè)KO都可以起到這個(gè)blcok的作用。

注意在 ((K00134,K00150) K00927,K11389) 中同時(shí)出現(xiàn)了逗號(hào)和空格，為了正確區(qū)分，還使用了圓括號(hào)。圓括號(hào)內(nèi)為1個(gè)block, 所以K00134,K00150 為1個(gè)block, 這個(gè)block 和 K00927 用空白分隔，所以是AND關(guān)系，而逗號(hào)連接的是(K00134,K00150) K00927 和 K11389 兩個(gè)block。 所以這個(gè)block對(duì)應(yīng)的map 就是上圖展示的那樣。理解了definition 字段的信息，不難發(fā)現(xiàn)根據(jù)該字段的信息，可以計(jì)算出這個(gè)module 對(duì)應(yīng)的map。

除了空格和逗號(hào)之外，definition 還會(huì)出現(xiàn) +， - 。比如((K01878+K01879),K14164,K01880), 加號(hào)代表兩個(gè)KO一起作為一個(gè)block發(fā)揮作用，對(duì)應(yīng)的map 圖為

減號(hào)代表可選項(xiàng)的意思，表示這個(gè)block可有可無(wú)。比如K01866 K01873 -K07587 -K11627 -K01884。減號(hào)連接的block 雖然可有可無(wú)，但是在map圖中還是會(huì)出現(xiàn)的。

由于module 由KO 發(fā)展而來(lái)，所以module 也是跨物種的概念。對(duì)于每個(gè)物種而言，也有該物種對(duì)應(yīng)的module, 比如M0000 在human中對(duì)應(yīng)的記錄為hsa_M00002；

在物種的module 中，根據(jù)包含的block的個(gè)數(shù)，可以劃分成兩類

1. complete  module, 包含reference module 中所有的block;

2. incomplete module , 只缺少了1個(gè)或者2個(gè)block;

在物種對(duì)應(yīng)的module map 中，會(huì)對(duì)該物種對(duì)應(yīng)的KO高亮顯示

總結(jié)

1. KEGG Module 數(shù)據(jù)庫(kù)是對(duì)KO的整合，每個(gè)module 代表1個(gè)功能單元，是多個(gè)KO的集合；

2. Module 由block 構(gòu)成，definition 字段的信息需要理解空格，逗號(hào)，加號(hào)，減號(hào)的不同含義，根據(jù)definition 字段的信息可以計(jì)算得到module map;
   3.module 是跨物種的概念，最原始的叫做reference module, 定義了block的數(shù)量； 物種對(duì)應(yīng)的module 根據(jù)包含的block的完整性，可以分為complete module 和 incomplete module; 在物種對(duì)應(yīng)的module map 中，對(duì)應(yīng)的KO會(huì)高亮顯示

關(guān)于KEGG Module 數(shù)據(jù)庫(kù)的原理是什么問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識(shí)。