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KEGG数据库：解析基因功能和调控关系的通路宝典

当我们完成对候选分子的单变量研究后，需要探索分子间复杂的作用机制时，KEGG数据库将是我们不可或缺的工具。KEGG作为最全面的通路数据库之一，集成了基因组网络信息，旨在详细注释基因的功能及其调控关系。

为了更好地了解我们的分子目前的研究状况以及与其他分子的关系，我们可以利用KEGG的检索功能。虽然从文献中逐步了解也是一种方法，但KEGG为我们提供了已知通路的直观呈现，显著提高了检索效率。

KEGG的主要用途包括查询通路信息、信号通路检索，以及强大的分析工具KEGG Mapper。这个工具可以根据前期筛选得到的差异分子列表构建分子调控网络，生成清晰简明的通路图，帮助我们更深入地理解分子间的相互作用。

让我们通过五个实际案例来探索这些功能的使用。

案例一：如何使用KEGG查询人类基因PTEN的信息，查看其参与的信号通路以及在p53信号通路中的位置。

进入KEGG的GENES子数据库。在弹出的页面中，推荐使用第三个检索方式，格式要求为“物种 : 基因”。检索结果将显示PTEN基因的信息，包括其参与的信号通路。点击p53信号通路的编号，就可以查看该通路图，其中PTEN基因会被红色标注。

案例二：如何查看KEGG中参与信号转导的信号通路，并查看mTOR信号通路的关联信号通路及调控的表型。

在KEGG首页选择PATHWAY子数据库，在信号转导通路中找到mTOR信号通路。点击进入后，可以看到其关联的信号通路。mTOR通路可以影响多种表型，包括微管、脂解作用、脂类合成等。

案例三：分析特定分子参与的信号通路，并用特定颜色标记表达上调和下调的分子。

首先需要进行基因识别码的转换，因为KEGG只支持特定的识别码。使用Uniprot的在线工具进行转换。下载转换后的数据，将识别码贴到原来的表格中。接下来用Excel的筛选工具筛选出表达值，并根据表达情况用特定颜色进行标记。然后到KEGG主页使用KEGG Mapper工具进行查询，选择匹配度最高的信号通路图。

案例四：根据芯片结果数据分析差异变化最大的前50个分子参与的信号通路。

首先根据芯片结果数据进行预处理，找到变化倍数的绝对值并按降序排列。然后找到EntrezGeneID并排除空值。在Excel中使用删除重复项功能，将前50个分子的信息整理到一个新表格中，并根据要求赋予颜色标记。接下来使用刚才介绍的方法查询信号通路即可。

案例五：在GEO数据库中检索GSE18842数据集，并使用GEO在线工具分析tumor和control组之间的差异表达分子，然后使用KEGG Mapper进行通路分析。

首先使用Pubmed在GEO数据库中检索GSE18842数据集。进入相应的条目页面后，使用Analyze with GEO2R工具进行分析。按照数据提供的信息分配组别后，选择需要的分析结果并查看每个基因的表达情况。将数据复制到Excel表格中，进行必要的筛选和处理。然后使用刚才介绍的方法使用KEGG Mapper进行通路分析，找到匹配度第二的通路并按照要求用颜色标记差异表达倍数不同的分子。

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