2022-09-16
作为一款强大的功能预测软件，PICRUSt2在第一版的基础上增加了MetaCyc数据库，并将参考基因组数据库扩大了10倍以上，研发了18S rRNA和ITS数据的代谢功能预测，使真核生物的代谢功能预测成为了现实！在派森诺基因云上，我们运用PICRUSt2功能预测软件，针对16S、18S和ITS这三类项目，进行了PICRUSt2功能预测分析，并且默认给大家展示MetaCyc的结果。
提到代谢通路，大部分人首先想到的可能是KEGG代谢通路数据库，而对MetaCyc数据库充满了疑问：什么是MetaCyc？这个数据库的结果该怎么用？这些全是数字的PWY编号又是什么？
别急，今天我们就给大家介绍PICRUSt2中的关键工具——MetaCyc数据库。
MetaCyc是一个庞大而全面的数据库，只包含非冗余且通过实验手段阐明过的代谢通路！这里有参与初级和次级代谢的各种通路以及相关代谢物，生物化学反应，酶和基因等信息，旨在通过存储具有代表性的实验验证的代谢通路，来对所有生命的代谢过程进行分类，为代谢通路和酶提供百科全书式的参考！ 打开MetaCyc的官网（https://metacyc.org/），就能看到一个非常显眼的搜索栏，我们只需要将自己想要了解的信息输入搜索栏，就能得到相关的信息。 输入代谢通路，可以得到对应的通路图、相关介绍、基因、物种等信息： 输入酶，可以得到针对这个酶的概述、GO term、反应、蛋白特征等信息： 输入基因，能得到针对该基因的介绍、相关反应等信息。另外，MetaCyc数据库中的信息都来源于科学实验文献，搜索得到的这些结果，MetaCyc也贴心的标注好了对应的参考文献，方便我们了解更深入的信息。 派森诺基因云上默认给大家展示MetaCyc的数据分析，比如代谢通路差异分析、代谢通路的物种组成等。针对这部分数据，要如何才能充分利用呢？这次我们以代谢通路差异分析为例给大家介绍下。 代谢通路差异分析中，我们找出了在不同处理间存在显著差异的代谢通路，并以横向柱状图的形式展示（如下图）。横坐标是差异倍数的对数值，纵坐标是MetaCyc的代谢通路编号。找到差异代谢通路后，怎么通过这一个个编号，来查看这个通路的相关信息呢？比如代谢通路图啊，涉及的基因啊，物种啊等等。这就要联系到MetaCyc数据库了！接下来就是我们今天的重点部分——利用MetaCyc数据库找到差异代谢通路的详细信息！ 以编号为PWY-1422的差异代谢通路为例。我们来到MetaCyc主页面，将这个编号输入，按回车或点击搜索。 搜索结果如下图所示，MetaCyc会给出对应的搜索结果，点进去！ 页面打开之后就能得到关于该代谢通路的各种信息了~ 比如代谢通路图、相关物种、代谢通路分类、针对该通路的介绍、参考文献，以及针对该代谢通路能做的其它分析。 上方截图中，为了给大家展示整体的内容，我们对代谢通路图进行了缩小，大家自己看的时候，可以点击左侧的+-，将通路图调整成合适的大小~ 不得不说，MetaCyc在代谢通路图上的信息真是相当丰富，鼠标点击通路图中的任意文字或符号，都会出来详细的说明信息。 另外，页面最右侧，MetaCyc还提供了更多的分析可能，比如该通路在物种间的比较、设置代谢通路的显示细节、基因信息下载、BioPax格式的代谢通路数据下载等等。 举个例子，如果我们想要比较目标代谢通路在不同物种中的存在情况，只需要点击右侧Species Comparison即可，大概流程如下： ① 点击Species Comparison，选择物种（想要比较哪些物种中的代谢通路，就选择哪些物种） ②选好物种后会弹出代谢通路选择的界面，如果只想对目标代谢通路进行比较，直接点击OK即可查看比较结果。如果还需要比较其它通路，可选择多种代谢通路比较，添加需要比较的代谢通路。 ③添加好代谢通路，点击OK，就可以得到代谢通路在不同物种或代谢通路中的存在情况啦！ ④如果比较完这些微生物，想要更换其它微生物继续比较？ 很简单！返回最开始的代谢通路页面，点击右侧Comparison Organism/Database for Comparison Operations，就会跳出最开始的物种选择框，重新选择物种，然后继续比较就可以了~ 另外，如果需要该代谢通路下对应的基因信息，直接点击Download Genes，即可下载。 下载后的基因信息列表如下图，不仅有基因名称、酶编号，还有相关反应信息、物种信息等内容，方便我们进行深入分析。
以上就是我们根据MetaCyc能获得的代谢通路信息了。MetaCyc还有很多强大的功能，也能直接将数据链接到其它数据库，这里我们就先不多说了，各位老师感兴趣的话可以再深入挖掘下。
