之前蒐集免費生物AI插圖時簡單提到了通路資料庫Reactome（https://reactome.org/）， 那些精美的生物插圖只能算是該資料庫附贈的小禮品，他的主要功能還是作為一個開源的通路資料庫，為相關領域的研究者提供直觀的視覺化生物資訊學工具。在一定程度上，可以替代收費的KEGG資料庫，而且拓展出很多新的通路。

目前該庫覆蓋了19個物種的通路研究，包括經典的代謝通路、訊號轉導、基因轉錄調控、細胞凋亡與疾病。資料庫引用了100多個不同的線上生物資訊學資源庫，包括NCBI、Ensembl、UniProt、UCSC基因組瀏覽器、ChEBI小分子資料庫和PubMed文獻資料庫等。（具體見下圖和表）

Pathway Browser

現在就來體驗一下！在首頁點選Pathway Browser進行通路檢索。

介面介紹

• 標記1處選擇物種；

• 標記2處可以按照不同的生物功能來檢索自己所需要的通路；

• 標記3處的大框是不同的生物反應按照模組劃分組成的多個煙花狀的有向無環圖；

1 ）在此方框中，結合滾輪可以放大縮小通路圖；

2） 也可以通過右下角的操作按鈕來放大縮小通路圖，通過方向按鈕調節整個畫面；

4） 網頁右側還有半隱藏的一個工具，滑鼠放上會彈出，在這裡可以修改通路圖的背景色等；

• 標記4處是對當前所選通路的描述、參與該通路的所有分子、通路中相關基因的表達等；

1. 可以通過特定關鍵詞（比如基因、小分子、代謝產物）檢索相關通路，這裡以Developmental Biology為例，直接在左側點選即可。

   Pathway通路都是一層層往下遞進的，最高層的通路含有太多路徑，無法單個詳細顯示。從而該資料庫以形象生動的圖形化方式將Developmental Biology通路下9個子通路簡潔地展現出來。

   剛剛所說的標記3的展示框中，點選左上角第三個圖示可以切換pathway overview和open pathway diagram兩種檢視效果。點選一下，便可以切換到煙花狀的有向無迴圈圖形式。

2. 根據自己的研究選擇感興趣的通路，在此我們以HOX基因在後腦發育的早期胚胎發生過程中的啟用為例。

3. 在Activation of anterior HOX genes in hindbrain developmentduring early embryogenesis通路中有許多關鍵的反應，點選一個感興趣的，檢視介面跳轉至對應的通路圖。

Details Panel

1. Discrimination

此部分是對選定通路的概述、研究進展和重要發現，參考資料和作者資訊等。

2. Molecules

展示了通路中包含的所有分子，包括化學成分、蛋白、基因。點選右側+，將詳細條目展示出來，點選藍色編號將跳轉至相應的其它資料庫。點選Download可將資料下載下來。

3. Structures

   對於一個反應，此處展示的結構圖來自Rhea資料庫；對於簡單的分子，展示的結構圖來自ChEBI；而若是一個含蛋白質的通路，則顯示來自PDBe的蛋白3D結構。

4. Expression

   此部分展示參與上面所選通路的所有基因表達情況，表達資料來自基因表達圖譜。可點選download下載基因表達資料以進行後續的個性化分析。

Analyze Data

該資料庫除了可以檢索通路外，在首頁點選Analyze Data，還可進行基因分析。

該工具支援兩種型別的分析，第一種是分析一系列基因涉及到哪些具體的通路，另外一種是對比物種間的通路差異。兩種分析顯示的方式相同，都通過對通路標黃來顯示（顏色可自行調整）。這裡我們利用資料庫中提供的資料查看了某一些基因的通路，結果如圖所示。

Cytoscape裡reactomeFIPlugIn 外掛使用

Cytoscape是一個功能強大的網路互作分析工具，之前有介紹。在騰訊課堂 （https://bioinfo.ke.qq.com）有免費視訊可看。

在Apps裡有眾多的外掛工具用來實現不同的分析功能，同時還能與很多資料庫關聯，直接在電腦本地呼叫資料庫中的資料進行網路分析，可以說是非常的方便啦！

下面介紹的reactomeFIPlugIn外掛便可以實現利用cytoscape在本地呼叫reactome資料庫中的資料，讓使用者輕鬆在軟體中進行各種分析。

1. 首先按照下圖所示步驟選擇Apps下的App Manager，在Search框中輸入外掛名，點選Install安裝reactomeFIPlugIn

2. 安裝好的外掛將儲存在Apps下，在工具欄依次點選Apps/Reactome FI/Reactome Pathways，cytoscape將通過網路載入Reactome資料庫中的通路資訊（https://reactome.org/PathwayBrowser/），載入完成後各通路將顯示在左側Control Panel處。

3. 選擇感興趣的Pathway，點選滑鼠右鍵，在彈出選單中選擇View Reactome Source，可以檢視該通路在Reactome中的詳情註釋；或者選擇View in Reactome將跳轉至Reactome網頁檢視詳情。

4. 在上述右鍵彈出選單中選擇Search，輸入想查詢的Pathway，查詢到的Pathway將以藍色背景凸顯。

5. 在滑鼠右鍵彈出的選單欄中選擇View in Diagram或Show Diagram

Show Diagram：如果選定的路徑有自己的路徑圖，可以在彈出選單中選擇Show Diagram，將其路徑圖顯示在Cytoscape中央。

View in Diagram：如果選定的路徑佈局為較大的路徑中的子路徑，則可以在彈出選單中選擇View in Diagram檢視通路圖。開啟圖表後，所選路徑包含的反應將以藍色突出顯示。

6. 在Cytoscape中央通路圖的空白區域點選滑鼠右鍵，選擇彈出選單中的Convert to FI Network，可以將通路圖轉換成功能互作網路圖，原始的通路圖將在cytoscape的左下角顯示。

7. 滑鼠右鍵在跳出的選單欄中選擇Analyze Pathway Enrichment可進行Pathway富集分析，此時會彈出一個框，要求選擇上傳一個基因集檔案。該檔案可以是一下三種格式中的任一一種：1）每行一個基因；2）所有基因以逗號分隔放在一行；3）所有基因以製表符分隔放置在一行。

1）基因富集的通路根據FDR值以不同的顏色背景凸顯；

2）基因富集的通路資訊在Table Panel中展示；

3）使用View in Diagram或Show Diagram在通路圖檢視命中的pathway，並可以在通路圖結果展示面板中點選滑鼠右鍵後，選擇Export Annotations將當前通路圖儲存下來。

後面的皆可以參考https://bioinfo.ke.qq.com免費視訊中Cytoscape的使用來把基因表達資訊或修飾資訊對映到網路圖進行更多展示了。