Реактом

Реактом: база данных реакций, путей и биологических процессов.
Содержание
Описание	Реактом: база данных реакций, путей и биологических процессов.
Контакт
Первичное цитирование	ПМИД 37941124
Доступ
Формат данных	БиоПАКС ; СБМЛ
Веб-сайт	https://reactome.org
URL-адрес загрузки	https://reactome.org/download-data
веб-службы URL-адрес	https://reactome.org/ContentService/
Разнообразный
Лицензия	https://reactome.org/license
Выпуск данных ; частота	https://reactome.org/about/release-calendar

Reactome — это бесплатная онлайн-база данных биологических путей . ^[1]^[2]^[3] Он вручную курируется и создается биологами с докторской степенью в сотрудничестве с редакцией Reactome. Содержимое имеет перекрестные ссылки на многие базы данных биоинформатики. Смысл Reactome заключается в визуальном представлении биологических путей во всех деталях механизма, при этом исходные данные доступны в вычислительно доступном формате.

Reactome поддерживается международной междисциплинарной командой из OICR, OHSU, EMBL-EBI и NYULMC, обладающей опытом в области курирования и аннотирования путей, разработки программного обеспечения, а также обучения и информационно-просветительской деятельности, призванных предоставить исследовательскому сообществу общедоступные знания о биологических путях. Команду Reactome возглавляет Линкольн Штейн (OICR). Питер Д'Эстачио (NYULMC), Хеннинг Хермякоб (EMBL-EBI), Гуанмин Ву (OHSU). Со службой поддержки Reactome можно связаться по электронной почте .

Веб-сайт можно использовать для просмотра путей и отправки данных в набор инструментов анализа данных. Базовые данные полностью доступны для загрузки в ряде стандартных форматов, включая PDF , SBML , Neo4j GraphDB, MySQL, PSI-MITAB и BioPAX . В диаграммах путей используется стиль, основанный на графической нотации системной биологии (PD) ( SBGN ).

Основной единицей модели данных Reactome является реакция. Сущности (нуклеиновые кислоты, белки, комплексы и малые молекулы), участвующие в реакциях, образуют сеть биологических взаимодействий и группируются в пути. Примеры биологических путей в Reactome включают передачу сигнала , врожденную и приобретенную иммунную функцию, регуляцию транскрипции , запрограммированную гибель клеток и классический промежуточный метаболизм .

Пути, представленные в Reactome, являются видоспецифичными, причем каждый этап пути подтверждается литературными цитатами, содержащими экспериментальную проверку представленного процесса. Если не существует экспериментальной проверки с использованием человеческих реагентов, пути могут содержать этапы, вручную выведенные на основе деталей эксперимента, не связанных с человеком, но только в том случае, если эксперт-биолог, названный автором пути, и второй биолог, названный рецензентом, согласны с тем, что это действительный вывод, который следует сделать. Человеческие пути используются для компьютерного создания путей, полученных на основе ортологии, в других организмах .

Организация базы данных

Релизы базы данных Reactome происходят ежеквартально.

В Reactome биологические процессы человека аннотируются путем разбиения их на серии молекулярных событий. Подобно классическим химическим реакциям, каждое событие Реактома имеет входные физические объекты (субстраты), которые взаимодействуют, возможно, при содействии ферментов или других молекулярных катализаторов, с образованием выходных физических объектов (продуктов).

Реакции включают классические химические взаимопревращения промежуточного метаболизма, события связывания, образования комплексов, события транспорта, которые направляют молекулы между клеточными компартментами, и такие события, как активация белка путем расщепления одной или нескольких его пептидных связей. Отдельные события могут быть сгруппированы в пути.

Физические объекты могут представлять собой небольшие молекулы, такие как глюкоза или АТФ, или большие молекулы, такие как ДНК, РНК и белки, прямо или косвенно закодированные в геноме человека. Физические объекты имеют перекрестные ссылки на соответствующие внешние базы данных, такие как UniProt для белков и ChEBI для малых молекул. Локализация молекул в субклеточных компартментах является ключевой особенностью регуляции биологических процессов человека, поэтому в базе данных Reactome молекулы связаны с определенными местами. Таким образом, в Reactome экземпляры одного и того же химического вещества в разных местах (например, внеклеточная глюкоза и цитозольная глюкоза) рассматриваются как отдельные химические соединения.

Словари, контролируемые Генной Онтологией, используются для описания субклеточного расположения молекул и реакций, молекулярных функций и более крупных биологических процессов, частью которых является конкретная реакция.

Содержимое базы данных

База данных содержит тщательно подобранные аннотации, охватывающие широкий круг тем молекулярной и клеточной биологии . Подробную информацию о темах аннотаций можно найти в оглавлении . Подробности текущих и будущих проектов аннотаций можно найти в календаре проектов аннотаций .

Reactome приглашает экспертов-биологов в качестве рецензентов завершенных путей, готовых для внешней проверки. Рецензентам будет присвоено авторство или рецензирование за вклад. Каждый путь связан с DOI и может цитироваться как публикация. Вклады Reactome можно легко запросить с помощью функции подачи заявок ORCID.

Содержимое пути на Reactome доступно для бесплатного скачивания в нескольких форматах данных и изображений. Reactome — это полностью открытый доступ и открытый исходный код . Использование материалов Reactome регулируется двумя лицензиями Creative Commons. Условия лицензии Creative Commons Public Domain (CC0) применяются ко всем файлам аннотаций Reactome, например, данным сопоставления идентификаторов, файлам специализированных данных и данным взаимодействия, полученным из Reactome. Условия лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) применяются ко всему программному обеспечению и коду, например, в отношении функциональности сайтаactome.org, производных веб-сайтов и веб-сервисов, инструмента куратора, приложения функционального взаимодействия, SQL и Graph. Дампы данных базы данных, иллюстрации путей (улучшенные высокоуровневые диаграммы), библиотека значков, материалы для оформления и брендинга. Reactome можно цитировать , используя их основные публикации или отдельные пути или изображения.

Инструменты

На веб-сайте есть инструменты для просмотра интерактивной диаграммы путей, выполнения картирования путей и анализа перепредставления путей, а также для наложения данных экспрессии на пути Reactome. Инструменты картирования путей и чрезмерного представления используют один столбец идентификаторов белков/соединений. Предпочтительны образцы Uniprot и ChEBI, но интерфейс будет принимать и интерпретировать многие другие идентификаторы или символы. Можно использовать смешанные идентификаторы. Результаты перепредставления представлены в виде списка статистически перепредставленных путей.

Данные об экспрессии представляются в формате с несколькими столбцами, первый столбец идентифицирует белок, дополнительные столбцы, как ожидается, будут числовыми значениями экспрессии, на самом деле они могут быть любым числовым значением, например, дифференциальная экспрессия, количественная протеомика, баллы GWAS. Данные об экспрессии представлены в виде окраски соответствующих белков на диаграммах путей с использованием цветов видимого спектра, поэтому «горячие» красные цвета представляют высокие значения. Если представлено несколько столбцов числовых данных, инструмент наложения может отображать их как отдельные «эксперименты», например, моменты времени или прогрессирование заболевания.

Базу данных можно просматривать и искать как онлайн-учебник. ^[4] Доступно онлайн-руководство пользователя . Пользователи также могут загрузить текущий набор данных или отдельные пути и реакции в различных форматах, включая PDF, BioPAX и SBML. ^[5]

У Reactome также есть ReactomeGSA. ^[6] инструмент, интегрированный в инструменты анализа Reactome, который позволяет проводить сравнительный анализ путей в наборах данных мульти-омик с совместимостью с данными секвенирования одноклеточной РНК. В анализ можно интегрировать общедоступные данные из Атласа экспрессии EBI, Атласа экспрессии отдельных клеток и данных NCBI GREIN GEO. ReactomeGSA также доступен в виде пакета R Bioconductor .

У Reactome также есть ReactomeIDG. ^[7] веб-портал, созданный с 2023 года, нацелен на то, чтобы поместить темные белки в контекст вручную курируемых высоконадежных путей Reactome, чтобы облегчить понимание функций и прогнозирование терапевтического потенциала темных или недостаточно изученных белков. Расширенные функции визуализации, реализованные на портале, позволяют пользователям исследовать функциональные контексты темных белков на основе тканеспецифичной экспрессии генов или белков, взаимодействий лекарственного средства с мишенью или парных отношений белков или генов в исходных диаграммах системной биологии Reactome (SBGN). или новый упрощенный сетевой взгляд на пути функционального взаимодействия (FI).

ReactomeFIViz — это приложение Cytoscape, предназначенное для поиска путей и сетевых закономерностей, связанных с заболеваниями. Приложение получает доступ к путям Reactome, выполняет анализ обогащения путей для набора генов, визуализирует пути взаимодействия и исследует функциональные связи между генами в путях взаимодействия. Приложение также имеет доступ к сети Reactome Functional Interaction (FI). ^[8]

Ссылки на Реактом

См. также

Существует несколько реактомов, ориентированных на конкретные организмы, самый крупный из них посвящен биологии человека и описан на этой странице.

См. Реактом растений.

Ссылки

^ Крофт, Д.; О'Келли, Дж.; Ву, Г.; Хау, Р.; Гиллеспи, М.; Мэтьюз, Л.; Коди, М.; Гарапати, П.; Гопинатх, Г.; Джассаль, Б.; Юп, С.; Калацкая И.; Махаджан, С.; Мэй, Б.; Ндегва, Н.; Шмидт, Э.; Шамовский В.; Юнг, К.; Бирни, Э.; Хермякоб, Х.; д'Эстахио, П.; Штейн, Л. (2010). «Реактом: база данных реакций, путей и биологических процессов» . Исследования нуклеиновых кислот . 39 (Проблема с базой данных): D691–D697. дои : 10.1093/нар/gkq1018 . ПМК 3013646 . ПМИД 21067998 .
^ Джоши-Топе, Г.; Гиллеспи, М.; Вастрик, И.; д'Эстахио, П.; Шмидт, Э.; Де Боно, Б.; Джассаль, Б.; Гопинатх, Г.; Ву, Г.; Мэтьюз, Л.; Льюис, С.; Бирни, Э.; Штейн, Л. (2004). «Реактом: база знаний о биологических путях» . Исследования нуклеиновых кислот . 33 (Проблема с базой данных): D428–D432. дои : 10.1093/nar/gki072 . ПМК 540026 . ПМИД 15608231 .
^ Крофт Д., Мундо А.Ф., Хоу Р., Милачич М., Вайзер Дж., Ву Дж., Коди М., Гарапати П., Гиллеспи М., Камдар М.Р., Джассал Б., Юп С., Мэтьюз Л., Мэй Б., Палатник С., Ротфелс К., Шамовский В. , Сонг Х, Уильямс М, Бирни Э, Хермякоб Х, Стейн Л, Д'Эстахио П (2014). «База знаний о пути Reactome» . Нуклеиновые кислоты Рез . 42 (Проблема с базой данных): D472–7. дои : 10.1093/нар/gkt1102 . ПМК 3965010 . ПМИД 24243840 .
^ Хау, Р; Штейн, Л. (июнь 2012 г.). «Использование базы данных реактома» . Современные протоколы в биоинформатике . Глава 8: 8.7.1–8.7.23. дои : 10.1002/0471250953.bi0807s38 . ПМЦ 3427849 . ПМИД 22700314 .
^ Крофт, Д. (2013). «Построение моделей с использованием путей реактома в качестве шаблонов». В кремниевой системной биологии . Методы молекулярной биологии. Том. 1021. стр. 273–83. дои : 10.1007/978-1-62703-450-0_14 . ISBN 978-1-62703-449-4 . ПМЦ 11184635 . ПМИД 23715990 .
^ Грисс, Йоханнес; Витери, Гильерме; Сидиропулос, Константинос; Нгуен, Ви; Фабрегат, Антонио; Хермякоб, Хеннинг (декабрь 2020 г.). «ReactomeGSA - эффективный сравнительный анализ путей мульти-омиков» . Молекулярная и клеточная протеомика . 19 (12): 2115–2125. дои : 10.1074/mcp.TIR120.002155 . ПМК 7710148 . ПМИД 32907876 .
^ Бобры, Дейдре; Брансон, Тимоти; Санати, Насим; Мэтьюз, Лиза; Хау, Робин; Шорсер, Соломон; Севилья, Кристоффер; Витери, Гильерме; Конли, Патрик; Ротфелс, Карен; Хермякоб, Хеннинг; Штейн, Линкольн; Д'Эстахио, Питер; У, Гуаньмин (июль 2023 г.). «Осветите функции темных белков с помощью веб-портала Reactome-IDG» . Текущие протоколы . 3 (7): е845. дои : 10.1002/cpz1.845 . ISSN 2691-1299 . ПМЦ 10399304 . ПМИД 37467006 .
^ У, Гуаньмин; Фэн, Синь; Штейн, Линкольн (2010). «Сеть взаимодействия функциональных белков человека и ее применение для анализа данных о раке» . Геномная биология . 11 (5): R53. дои : 10.1186/gb-2010-11-5-r53 . ISSN 1474-760X . ПМК 2898064 . ПМИД 20482850 .

Связанные ресурсы

Другие базы данных молекулярных путей

Генная сеть
Тропы Пантеры
Путь Commons
KEGG (Киотская энциклопедия генов и геномов)
Коллекция базы данных BioCyc
БРЕНДА (База данных ферментов Брауншвейга)
WikiPathways (который раскрывает пути Reactome ^[1])
База данных сравнительной токсикогеномики

^ Болер, Анвеша; У, Гуаньмин; Катмон, Мартина; Прадхана, Леонтий Адхика; Корт, Сьюзен Л.; Хансперс, Кристина; Хау, Робин; Пико, Александр Р.; Эвело, Крис Т.; Блэквелл, Ким Т. (20 мая 2016 г.). «Реактом с точки зрения WikiPathways» . PLOS Вычислительная биология . 12 (5): e1004941. Бибкод : 2016PLSCB..12E4941B . дои : 10.1371/journal.pcbi.1004941 . ПМЦ 4874630 . ПМИД 27203685 .

[1] Крофт, Д.; О'Келли, Дж.; Ву, Г.; Хау, Р.; Гиллеспи, М.; Мэтьюз, Л.; Коди, М.; Гарапати, П.; Гопинатх, Г.; Джассаль, Б.; Юп, С.; Калацкая И.; Махаджан, С.; Мэй, Б.; Ндегва, Н.; Шмидт, Э.; Шамовский В.; Юнг, К.; Бирни, Э.; Хермякоб, Х.; д'Эстахио, П.; Штейн, Л. (2010). «Реактом: база данных реакций, путей и биологических процессов» . Исследования нуклеиновых кислот . 39 (Проблема с базой данных): D691–D697. дои : 10.1093/нар/gkq1018 . ПМК 3013646 . ПМИД 21067998 .

[pmid15608231-2] Джоши-Топе, Г.; Гиллеспи, М.; Вастрик, И.; д'Эстахио, П.; Шмидт, Э.; Де Боно, Б.; Джассаль, Б.; Гопинатх, Г.; Ву, Г.; Мэтьюз, Л.; Льюис, С.; Бирни, Э.; Штейн, Л. (2004). «Реактом: база знаний о биологических путях» . Исследования нуклеиновых кислот . 33 (Проблема с базой данных): D428–D432. дои : 10.1093/nar/gki072 . ПМК 540026 . ПМИД 15608231 .

[3] Крофт Д., Мундо А.Ф., Хоу Р., Милачич М., Вайзер Дж., Ву Дж., Коди М., Гарапати П., Гиллеспи М., Камдар М.Р., Джассал Б., Юп С., Мэтьюз Л., Мэй Б., Палатник С., Ротфелс К., Шамовский В. , Сонг Х, Уильямс М, Бирни Э, Хермякоб Х, Стейн Л, Д'Эстахио П (2014). «База знаний о пути Reactome» . Нуклеиновые кислоты Рез . 42 (Проблема с базой данных): D472–7. дои : 10.1093/нар/gkt1102 . ПМК 3965010 . ПМИД 24243840 .

[4] Хау, Р; Штейн, Л. (июнь 2012 г.). «Использование базы данных реактома» . Современные протоколы в биоинформатике . Глава 8: 8.7.1–8.7.23. дои : 10.1002/0471250953.bi0807s38 . ПМЦ 3427849 . ПМИД 22700314 .

[5] Крофт, Д. (2013). «Построение моделей с использованием путей реактома в качестве шаблонов». В кремниевой системной биологии . Методы молекулярной биологии. Том. 1021. стр. 273–83. дои : 10.1007/978-1-62703-450-0_14 . ISBN 978-1-62703-449-4 . ПМЦ 11184635 . ПМИД 23715990 .

[6] Грисс, Йоханнес; Витери, Гильерме; Сидиропулос, Константинос; Нгуен, Ви; Фабрегат, Антонио; Хермякоб, Хеннинг (декабрь 2020 г.). «ReactomeGSA - эффективный сравнительный анализ путей мульти-омиков» . Молекулярная и клеточная протеомика . 19 (12): 2115–2125. дои : 10.1074/mcp.TIR120.002155 . ПМК 7710148 . ПМИД 32907876 .

[7] Бобры, Дейдре; Брансон, Тимоти; Санати, Насим; Мэтьюз, Лиза; Хау, Робин; Шорсер, Соломон; Севилья, Кристоффер; Витери, Гильерме; Конли, Патрик; Ротфелс, Карен; Хермякоб, Хеннинг; Штейн, Линкольн; Д'Эстахио, Питер; У, Гуаньмин (июль 2023 г.). «Осветите функции темных белков с помощью веб-портала Reactome-IDG» . Текущие протоколы . 3 (7): е845. дои : 10.1002/cpz1.845 . ISSN 2691-1299 . ПМЦ 10399304 . ПМИД 37467006 .

[8] У, Гуаньмин; Фэн, Синь; Штейн, Линкольн (2010). «Сеть взаимодействия функциональных белков человека и ее применение для анализа данных о раке» . Геномная биология . 11 (5): R53. дои : 10.1186/gb-2010-11-5-r53 . ISSN 1474-760X . ПМК 2898064 . ПМИД 20482850 .

[9] Болер, Анвеша; У, Гуаньмин; Катмон, Мартина; Прадхана, Леонтий Адхика; Корт, Сьюзен Л.; Хансперс, Кристина; Хау, Робин; Пико, Александр Р.; Эвело, Крис Т.; Блэквелл, Ким Т. (20 мая 2016 г.). «Реактом с точки зрения WikiPathways» . PLOS Вычислительная биология . 12 (5): e1004941. Бибкод : 2016PLSCB..12E4941B . дои : 10.1371/journal.pcbi.1004941 . ПМЦ 4874630 . ПМИД 27203685 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[1]