KEGG

A KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) egy a genomokkal, biológiai útvonalakkal, betegségekkel, gyógyszerekkel és kémiai elemekkel foglalkozó adatbázisok gyűjtőhelye. A KEGG-et a bioinformatikai kutatásoknál és oktatásoknál használják, többek között a genomika, a metagenomika, a metabolomika és más omikák területén elemzéshez. Emellett a rendszerbiológia, a transzlációs kutatás és a gyógyszerfejlesztés területén használják modellezésnél és szimulációnál.

Bevezetés

A KEGG adatbázis projektet 1995-ben Minoru Kanehisa kezdeményezte az akkor Japánban futó Humán Genom Program keretein belül, aki akkor a Kiotói Egyetem Kémiai Kutatások Intézetének a professzora volt.^[1]^[2] Előre látva a számítógépen elérhető erőforrások iránti igényt, melynek segítségével feldolgozhatóak a genom szekvenciális adatai, nekiállt kifejleszteni a KEGG PATHWAY adatbázist. Ez kézzel rajzolt KEGG ösvények gyűjteménye lett, amely a anyagcseréről és a sejtek és szervek egyéb funkcióiról szerzett tapasztalati adatokat tette fel egy térképre. Minden térképi ösvény a molekulák kölcsönhatásának és hatásainak egy ösvényét rajzolja ki, célja pedig az volt, hogy a felfedezett géneket azok eredményéhez kapcsolja. Az eredmények többsége valamilyen protein lett.Így létrejöhetett az úgynevezett KEGG ösvény térképek elemzése, mely során a genómban lévő génállomány összehasonlíthatóvá vált a KEGG PATHWAY adatbázissal, és így lehetett tanulmányozni, hogy milyen ösvény és hozzá kapcsolódó funkció lehet az adott génben kódolva.

A fejlesztők szerint a KEGG a biológiai rendszer „számítógépes reprezentánsa.”^[3] Ebben benne vannak az építő elemek és az azokat leíró vonaldiagramok. Pontosabban a gének és a proteinek építőelemei, a kis molekulák kémiai építőelemei, a reakcióik, a molekulák reakcióinak és kapcsolatainak vonaldiagramos hálózata. Ezek a KEGG következő adatbázisaiban vannak eltárolva, melyeket több csoportba is be lehet sorolni,melyek között ott van a rendszer, a genom, a kémia és az egészség, illetve az ezekhez kapcsolódó információk.^[4]

Rendszer információ
- PATHWAY – biológiai ösvény térképek a sejti és a szervi funkciókról.
- MODULE – modulok vagy a gének funkcionális egységei
- BRITE – biológiai egységek hierarchikus felépítése.
Genom információ
- GENOME – teljes genomok
- GENES – gének és fehérjék a teljes genomban.
- ORTHOLOGY – gének ortológ csoportjai a teljes genomban.
Kémiai információk
- COMPOUND, GLYCAN – kémiai összetevők és glikánok
- REACTION, RPAIR, RCLASS – kémiai reakciók
- ENZYME – enzim nómenklatúra
Egészségügyi információk
- DISEASE – humán betegségek
- DRUG – jóváhagyott gyógyszerek
- ENVIRON – gyógyszer alapok és egészségügyi kiegészítők

Adatbázisok

Rendszer információk

A KEGG PATHWAY adatbázis, a vonaldiagram adatbázis a KEGG központi eleme. Ez ösvények olyan térképeit gyűjti össze, melybe több entitás is helyet kap. Ilyenek a gének, a proteinek, RNS-ek, kémiai vegyületek, glikánok valamint a kémiai reakciók, a betegségekért felelős gének és a gyógyszerek célpontjai, melyeket a KEGG egyéb adatbázisai külön-külön is tartalmaznak.A térképeket a következő csoportokba sorolták:

Metabolizmus
Általános információ feldolgozás (transzkripció, transzláció, DNS-másolás, DNS-javítás stb.)
Környezeti információk feldolgozása (membrán transzport stb.)
Sejti folyamatok (sejtnövekedés, sejthalál, sejt membrán funkciók stb.)
organizmus rendszerek (immunrendszer, endokrin rendszer, idegrendszer stb.)
Humán betegségek
Gyógyszerfejlesztés

Jegyzetek

↑ Kanehisa M, Goto S (2000). "KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes". Nucleic Acids Res. 28 (1): 27–30. doi:10.1093/nar/28.1.27. PMC 102409. PMID 10592173.
↑ Kanehisa M (1997). "A database for post-genome analysis". Trends Genet. 13 (9): 375–6. doi:10.1016/S0168-9525(97)01223-7. PMID 9287494.
↑ Kanehisa M, Goto S, Hattori M, Aoki-Kinoshita KF, Itoh M, Kawashima S, Katayama T, Araki M, Hirakawa M (2006). "From genomics to chemical genomics: new developments in KEGG". Nucleic Acids Res. 34 (Database issue): D354–7. doi:10.1093/nar/gkj102. PMC 1347464. PMID 16381885.
↑ Kanehisa M, Goto S, Sato Y, Kawashima M, Furumichi M, Tanabe M (2014). "Data, information, knowledge and principle: back to metabolism in KEGG". Nucleic Acids Res. 42 (Database issue): D199–205. doi:10.1093/nar/gkt1076. PMC 3965122. PMID 24214961.

Informatikai portál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[pmid10592173-1] Kanehisa M, Goto S (2000). "KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes". Nucleic Acids Res. 28 (1): 27–30. doi:10.1093/nar/28.1.27. PMC 102409. PMID 10592173.

[pmid9287494-2] Kanehisa M (1997). "A database for post-genome analysis". Trends Genet. 13 (9): 375–6. doi:10.1016/S0168-9525(97)01223-7. PMID 9287494.

[pmid16381885-3] Kanehisa M, Goto S, Hattori M, Aoki-Kinoshita KF, Itoh M, Kawashima S, Katayama T, Araki M, Hirakawa M (2006). "From genomics to chemical genomics: new developments in KEGG". Nucleic Acids Res. 34 (Database issue): D354–7. doi:10.1093/nar/gkj102. PMC 1347464. PMID 16381885.

[pmid24214961-4] Kanehisa M, Goto S, Sato Y, Kawashima M, Furumichi M, Tanabe M (2014). "Data, information, knowledge and principle: back to metabolism in KEGG". Nucleic Acids Res. 42 (Database issue): D199–205. doi:10.1093/nar/gkt1076. PMC 3965122. PMID 24214961.

[1]

[2]

[3]

[4]