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在過去幾十年間，生物技術(shù)的迅速發(fā)展推動(dòng)了基因組學(xué)的發(fā)展。經(jīng)過長時(shí)間的研究，原來未知的遺傳信息逐漸變得清晰明了。在這個(gè)過程中，發(fā)現(xiàn)了許多基因，但是真正的問題是如何理解這些基因之間的相互作用。解決這些問題的一個(gè)重要工具是基因相互作用數(shù)據(jù)庫。
基因相互作用數(shù)據(jù)庫是一個(gè)用于存儲(chǔ)和分析基因相互作用信息的基準(zhǔn)庫。它提供了一個(gè)文獻(xiàn)綜述和其他相關(guān)數(shù)據(jù)的。這些數(shù)據(jù)可以用于構(gòu)建和分析各種互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，包括轉(zhuǎn)錄因子互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)。基因相互作用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源可以來自多個(gè)來源，例如實(shí)驗(yàn)、計(jì)算模擬和文獻(xiàn)綜析。
隨著基因組學(xué)研究的深入發(fā)展，越來越多的基因相互作用數(shù)據(jù)庫被創(chuàng)建出來。它們是基因組學(xué)研究的核心數(shù)據(jù)資源之一，被廣泛運(yùn)用于從多個(gè)角度理解基因與基因之間的相互作用。目前，主要有以下幾個(gè)數(shù)據(jù)庫：STRING、BioGRID、MINT、Intact。
之一個(gè)數(shù)據(jù)庫是STRING，它是一個(gè)含有數(shù)十億種基因相互作用的數(shù)據(jù)庫，可以通過數(shù)據(jù)庫中的基因名、蛋白質(zhì)名或關(guān)鍵字等方式搜索。STRING中的基因和蛋白質(zhì)信息來自多種來源，包括生物關(guān)系數(shù)據(jù)庫、基因表達(dá)和進(jìn)化分析。除了關(guān)于基因和蛋白質(zhì)的相互作用信息，STRING還提供了包括組織、通路和表達(dá)等多方面的信息。
BioGRID是另一個(gè)基因相互作用數(shù)據(jù)庫，它側(cè)重于蛋白質(zhì)相互作用。BioGRID收集了全球范圍內(nèi)的大量研究性文獻(xiàn)中有關(guān)蛋白質(zhì)相互作用的信息。收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過直接搜索、文獻(xiàn)回顧和手動(dòng)注釋等方法獲得，然后按指定的統(tǒng)一規(guī)則進(jìn)行篩選、分析和匯總。該數(shù)據(jù)庫為研究人員提供了可靠的蛋白質(zhì)相互作用的數(shù)據(jù)和深入的研究方法。
MINT和Intact這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)在于，它們提供的不僅僅是基因或蛋白質(zhì)的相互作用信息，而是提供了相互作用的細(xì)節(jié)描述，包括基因和蛋白質(zhì)的域、修飾和變異等信息。這些信息使得研究人員能夠更深入地了解基因或蛋白質(zhì)的功能和作用。
基因相互作用數(shù)據(jù)庫為基因組學(xué)和生物信息學(xué)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。通過這些數(shù)據(jù)庫，研究人員可以更深入地了解各種基因和蛋白質(zhì)之間的互動(dòng)信息，提高基因功能預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，以及為尋找新的治療方法或藥物提供有用的線索。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 世界上主要的基因庫有哪幾個(gè)?
- 如何使用string數(shù)據(jù)庫預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用
- 存儲(chǔ)基因數(shù)據(jù),一般用什么數(shù)據(jù)庫？
世界上主要的基因庫有哪幾個(gè)?
uropean Molecular Biology Laboratory (EMBL) ,歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室.
Cambridge,UK.
· GenBank ,美國國家生物技術(shù)信息中心 （NCBI）所維護(hù)的供公眾自由讀取的、帶注釋的DNA序仿神列的總數(shù)據(jù)庫.
· DNA Databank of Japan (DDBJ) ,日本核酸數(shù)據(jù)庫.
主要就這三備叢虧個(gè)鄭緩,當(dāng)然還有一些其他的專門的基因數(shù)據(jù)庫.
如何使用string數(shù)據(jù)庫預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用
可參考如下方法：
1) 系統(tǒng)發(fā)生譜
這個(gè)方法基于如下假定：功能相關(guān)的(functionally related)基因，在一組完全測(cè)序的基因組中預(yù)期同時(shí)存在或不存在，這種存在或不存在的模式(pattern)被稱作系統(tǒng)發(fā)育譜；如果兩個(gè)基因，它們的序列沒有同源性，但它們的系統(tǒng)發(fā)育譜一致或相似．可以推斷它們?cè)诠δ苌鲜窍嚓P(guān)的。
2) 基因鄰接
這個(gè)方法的依據(jù)是，在細(xì)菌基因組中，功能相關(guān)的基因緊密連鎖地存在于一個(gè)特定區(qū)域，構(gòu)成一個(gè)操縱子，這種基因之間的鄰接關(guān)系，在物種演化過程種具有保守性，可以作為基因產(chǎn)物之間功能關(guān)系的指示。這個(gè)方法似乎只能適用于進(jìn)化早期的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的微生物。所以在人的蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測(cè)時(shí)不采用這個(gè)方法。
3) 基因融合事件
這個(gè)方法基于如下假定：由于在物種演化過程中發(fā)生了基因融合事件，一個(gè)物種的兩個(gè)(或多個(gè))相互作用的蛋白，在另一個(gè)物種中融合成為一條多肽鏈， 因而基因融合事件可以作為蛋白質(zhì)功能相關(guān)或相互作用的指示。
4) 鏡像樹
這個(gè)方法的思想是，功能相關(guān)的蛋白質(zhì)或同一個(gè)蛋白的域之間，受功能約束，其進(jìn)化過程應(yīng)該保持一致， 即呈現(xiàn)共進(jìn)化(CO—evolution)特征，通過構(gòu)建和比較它們的系統(tǒng)發(fā)育樹，如果發(fā)現(xiàn)樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯示相似性，這種相似的樹被稱作鏡像樹，那么，可以推測(cè)建樹基因的功能是相關(guān)的。
5) 突變關(guān)聯(lián)
物理上相互接觸的蛋白質(zhì)， 比如處在同一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)合物中的蛋白質(zhì)，其中一個(gè)蛋白質(zhì)在進(jìn)化過程中累計(jì)的殘基變化，通過在另一個(gè)蛋白質(zhì)中發(fā)生相應(yīng)的變化予以補(bǔ)償，這種現(xiàn)象被稱作關(guān)聯(lián)突變。
6)
序列信號(hào)關(guān)聯(lián)
通過檢查實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)證實(shí)的相互作用蛋白質(zhì)對(duì)，發(fā)現(xiàn)序列特征信號(hào)
(sequence-signatures)在早察不同對(duì)的相互作用蛋白中重復(fù)地出現(xiàn)，這一現(xiàn)象被稱作序列信號(hào)關(guān)聯(lián)。利用序列域信號(hào)關(guān)聯(lián)作為相互作用蛋白質(zhì)的識(shí)別指示，可以預(yù)測(cè)未知功能蛋白與已知蛋白的相互作用，減少直接實(shí)驗(yàn)的搜索空間。
7) 保守的蛋白間相互作用
相互作用的蛋白質(zhì)在物種演化過程中具有保守性，因此，可以通過在一個(gè)物種中建立的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測(cè)其它物種的蛋白質(zhì)間相互作用。這是后基因組時(shí)代產(chǎn)生的一個(gè)分子進(jìn)化概念，使人們聯(lián)想到直系同源基因（orthologs）和平行同源基因(paralogs)兩個(gè)概念。Walhout首先提出了”interologs”這個(gè)新概念,后由Matthews等利用酵母雙雜交法分析了1195個(gè)釀酒酵母相互作用蛋白在線蟲(C.elegans)中的保守性,獲得了
16%-31%線蟲保守相互作用蛋白，它們主要集中在核心代謝過程（core metabolic processes）并預(yù)期隨著親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，保守性作相應(yīng)變化。
8) 同源結(jié)構(gòu)復(fù)合物
設(shè)譽(yù)緩想三維結(jié)構(gòu)已知的蛋白質(zhì)復(fù)合物，各自的同家族成員以同樣的方式發(fā)生相互作用.
9) 進(jìn)化速率關(guān)聯(lián)
蛋白質(zhì)的進(jìn)化速率由這個(gè)蛋白質(zhì)同其它蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用的數(shù)量決定，并呈負(fù)相關(guān)，即相互作用的數(shù)量越多進(jìn)化速率越低，而不是通常設(shè)想的蛋白質(zhì)的進(jìn)化速率由這個(gè)蛋白質(zhì)對(duì)機(jī)體的重要性決定，這是一個(gè)極重要的概念。Fraser等13Ol利用一組實(shí)驗(yàn)上證實(shí)的酵母相互作用蛋白，量化分析了進(jìn)化速率、適合度(fitness)和序列共進(jìn)化(sequence CO—evolution)之間的關(guān)系；統(tǒng)計(jì)分析顯示，在酵母蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)中，連接點(diǎn)越多的蛋白質(zhì)進(jìn)化速率進(jìn)化越低，可能的原因是，這些蛋白質(zhì)需要與更多的相互作用伴體(partner)共進(jìn)化。
10) 共鳴識(shí)別模型MRRM預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用
從蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用，它假設(shè)生物分子(包括蛋白質(zhì)和DNA)之間的相互作用是通過共鳴能量的傳遞來實(shí)現(xiàn)的，RRM恰當(dāng)?shù)匾肓艘恍┑鞍踪|(zhì)的物理參數(shù)，并且運(yùn)用了信號(hào)分析方法(Digital Signal Analysis，DSP)使得對(duì)于蛋白質(zhì)和基因的分析脫離了局部性。
11) 通過Domain相互作用來預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用
Domain是蛋白質(zhì)最小的功能單元，它慶睜模們之間的相互作用一定程度上就決定了蛋白質(zhì)之間的相互作用。按照這個(gè)方法將所有的氨基酸序列進(jìn)行聚類，如果類與類之間的相互作用的序列對(duì)的個(gè)數(shù)超過了一定閾值，則表示與兩個(gè)類的代表序列同源的蛋白質(zhì)之間都可能會(huì)發(fā)生相互作用。
12) 根據(jù)蛋白結(jié)構(gòu)來預(yù)測(cè)蛋白相互作用
Lappe等人認(rèn)為，雖然蛋白質(zhì)之間的相互作用并不能直接用作預(yù)測(cè)，但是在結(jié)構(gòu)上相似的蛋白質(zhì)將有可能具有相似的功能，至少會(huì)給出一定的功能提示。分類的原則可按照SCOP給出的層次進(jìn)行，分類方法是將已知序列的蛋白質(zhì)相互作用對(duì)分別與SCOP的典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，使之對(duì)應(yīng)到每一個(gè)類中。預(yù)測(cè)已知與其他蛋白相互作用關(guān)系的蛋白的序列結(jié)構(gòu)可以列出該蛋白結(jié)構(gòu)組成的更大可能情況。
蛋白質(zhì)相互作用的預(yù)測(cè)方法很非常多，以下作了簡(jiǎn)單的介紹
1) 系統(tǒng)發(fā)生譜
這個(gè)方法基于如下假定：功能相關(guān)的(functionally related)基因，在一組完全測(cè)序的基因組中預(yù)期同時(shí)存在或不存在，這種存在或不存在的模式(pattern)被稱作系統(tǒng)發(fā)育譜；如果兩個(gè)基因，它們的序列沒有同源性，但它們的系統(tǒng)發(fā)育譜一致或相似．可以推斷它們?cè)诠δ苌鲜窍嚓P(guān)的。
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2) 基因鄰接
這個(gè)方法的依據(jù)是，在細(xì)菌基因組中，功能相關(guān)的基因緊密連鎖地存在于一個(gè)特定區(qū)域，構(gòu)成一個(gè)操縱子，這種基因之間的鄰接關(guān)系，在物種演化過程種具有保守性，可以作為基因產(chǎn)物之間功能關(guān)系的指示。這個(gè)方法似乎只能適用于進(jìn)化早期的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的微生物。所以在人的蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測(cè)時(shí)不采用這個(gè)方法。
3) 基因融合事件
這個(gè)方法基于如下假定：由于在物種演化過程中發(fā)生了基因融合事件，一個(gè)物種的兩個(gè)(或多個(gè))相互作用的蛋白，在另一個(gè)物種中融合成為一條猛賀多肽鏈， 因而基因融合事件可以作為蛋白質(zhì)功能相關(guān)或相互作用的指示。
4) 鏡像樹
這個(gè)方法的思想是，功能相關(guān)的蛋白質(zhì)或同一個(gè)蛋白的域之間，受功能約束雹搜，其進(jìn)化過程應(yīng)該保持一致， 即呈現(xiàn)共進(jìn)化(CO—evolution)特征，通過構(gòu)建和比較它們的系統(tǒng)發(fā)育樹，如果發(fā)現(xiàn)樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯示相似性，這種相似的樹被稱作鏡像樹，那么，可以推測(cè)建樹基因的功能是相關(guān)的。
5) 突變關(guān)聯(lián)
物理上相互接觸的蛋白質(zhì)， 比如處在同一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)合物中的蛋白質(zhì)，其中一個(gè)蛋白質(zhì)在進(jìn)化過程中累計(jì)的殘基變化，通過在另一個(gè)蛋白質(zhì)中發(fā)生相應(yīng)的變化予以補(bǔ)償，這種現(xiàn)象被稱作關(guān)聯(lián)突變。
6)
序列信號(hào)關(guān)聯(lián)
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通過檢查實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)證實(shí)的相互作用蛋白質(zhì)對(duì)，發(fā)現(xiàn)序列特征信號(hào)
(sequence-signatures)在不同對(duì)的相互作用蛋白中重復(fù)地出現(xiàn)，這一現(xiàn)象被稱作序列信號(hào)關(guān)聯(lián)。利用序列域信號(hào)關(guān)聯(lián)作為相互作用蛋白質(zhì)的識(shí)別指示，可以預(yù)測(cè)未知功能蛋白與已知蛋白的相互作用，減少直接實(shí)驗(yàn)的搜索空間。
7) 保守的蛋白間相互作用
相互作用的蛋白質(zhì)在物種演化過程中具有保守性，因此，可以通過在一個(gè)物種中建立的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)，源知?dú)v預(yù)測(cè)其它物種的蛋白質(zhì)間相互作用。這是后基因組時(shí)代產(chǎn)生的一個(gè)分子進(jìn)化概念，使人們聯(lián)想到直系同源基因（orthologs）和平行同源基因(paralogs)兩個(gè)概念。Walhout首先提出了”interologs”這個(gè)新概念,后由Matthews等利用酵母雙雜交法分析了1195個(gè)釀酒酵母相互作用蛋白在線蟲(C.elegans)中的保守性,獲得了
16%-31%線蟲保守相互作用蛋白，它們主要集中在核心代謝過程（core metabolic processes）并預(yù)期隨著親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，保守性作相應(yīng)變化。
8) 同源結(jié)構(gòu)復(fù)合物
設(shè)想三維結(jié)構(gòu)已知的蛋白質(zhì)復(fù)合物，各自的同家族成員以同樣的方式發(fā)生相互作用.
9) 進(jìn)化速率關(guān)聯(lián)
蛋白質(zhì)的進(jìn)化速率由這個(gè)蛋白質(zhì)同其它蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用的數(shù)量決定，并呈負(fù)相關(guān)，即相互作用的數(shù)量越多進(jìn)化速率越低，而不是通常設(shè)想的蛋白質(zhì)的進(jìn)化速率由這個(gè)蛋白質(zhì)對(duì)機(jī)體的重要性決定，這是一個(gè)極重要的概念。Fraser等13Ol利用一組實(shí)驗(yàn)上證實(shí)的酵母相互作用蛋白，量化分析了進(jìn)化速率、適合度(fitness)和序列共進(jìn)化(sequence CO—evolution)之間的關(guān)系；統(tǒng)計(jì)分析顯示，在酵母蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)中，連接點(diǎn)越多的蛋白質(zhì)進(jìn)化速率進(jìn)化越低，可能的原因是，這些蛋白質(zhì)需要與更多的相互作用伴體(partner)共進(jìn)化。
10) 共鳴識(shí)別模型MRRM預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用
從蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用，它假設(shè)生物分子(包括蛋白質(zhì)和DNA)之間的相互作用是通過共鳴能量的傳遞來實(shí)現(xiàn)的，RRM恰當(dāng)?shù)匾肓艘恍┑鞍踪|(zhì)的物理參數(shù)，并且運(yùn)用了信號(hào)分析方法(Digital Signal Analysis，DSP)使得對(duì)于蛋白質(zhì)和基因的分析脫離了局部性。
11) 通過Domain相互作用來預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用
Domain是蛋白質(zhì)最小的功能單元，它們之間的相互作用一定程度上就決定了蛋白質(zhì)之間的相互作用。按照這個(gè)方法將所有的氨基酸序列進(jìn)行聚類，如果類與類之間的相互作用的序列對(duì)的個(gè)數(shù)超過了一定閾值，則表示與兩個(gè)類的代表序列同源的蛋白質(zhì)之間都可能會(huì)發(fā)生相互作用。
12) 根據(jù)蛋白結(jié)構(gòu)來預(yù)測(cè)蛋白相互作用
Lappe等人認(rèn)為，雖然蛋白質(zhì)之間的相互作用并不能直接用作預(yù)測(cè)，但是在結(jié)構(gòu)上相似的蛋白質(zhì)將有可能具有相似的功能，至少會(huì)給出一定的功能提示。分類的原則可按照SCOP給出的層次進(jìn)行，分類方法是將已知序列的蛋白質(zhì)相互作用對(duì)分別與SCOP的典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，使之對(duì)應(yīng)到每一個(gè)類中。預(yù)測(cè)已知與其他蛋白相互作用關(guān)系的蛋白的序列結(jié)構(gòu)可以列出該蛋白結(jié)構(gòu)組成的更大可能情況。
存儲(chǔ)基因數(shù)據(jù),一般用什么數(shù)據(jù)庫？
基金數(shù)據(jù)可以拍鄭使用mysql，sqlserver等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫襲清頌
這種數(shù)正氏據(jù)庫存儲(chǔ)效率高， 增刪改查比較方便
它提供應(yīng)用程序中數(shù)據(jù)庫的有關(guān)信息，在單機(jī)數(shù)據(jù)庫編程中不顯式地使用它，這是因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序運(yùn)行
基因相互作用 數(shù)據(jù)庫的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于基因相互作用 數(shù)據(jù)庫,基因相互作用數(shù)據(jù)庫：解碼遺傳信息的重要工具,世界上主要的基因庫有哪幾個(gè)?,如何使用string數(shù)據(jù)庫預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用,存儲(chǔ)基因數(shù)據(jù),一般用什么數(shù)據(jù)庫？的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。
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