基因本体论(Gene Ontology)

首先,基因本体论(Gene Ontology)和基因文库不是同一概念。

我从下面几个方面讲一下GO的一些概 念和基本方法(感谢刘老师提供的资料):

1. Ontology(本体)的定义

2. 为什么要使用Gene Ontology

3. GO 概念、术语

4. GO 关系

5. GO 公理

6. GO 数据库简介

7. GO 注释方法

8. GO相关分析软件

1. Ontology(本体)的定义 什么叫本体?

本体是指是在一定知识范围内,对所谈论的一组概念,对它们给出一种语义约定。

Gruber提出了一种四元素表示方法,即一个本体中的四个主要元素是:

概念(concepts)

关系(relations)

实例(instances)

公理(axioms) 也就是说对于一个本体而言,至少需要这四个元素来构成;我们的基因本体(Gene Ontology)也遵循这 个原则。

2. 为什么要使用Gene Ontology 为了查找某个研究领域的相关信息,生物学家往往要花费大量的时间,

更糟糕的是,不同的生物学数据库 可能会使用不同的术语,

好比是一些方言一样,这让信息查找更加麻烦,尤其是使得机器查找无章可循。

Gene Ontology(GO)就是为了解决这种问题而发起的一个项目。

3. GO 概念、术语

Gene Ontology中最基本的概念是 term 。

GO里面的每一个entry都有一个唯一的数字标记,形如 GO: nnnnnnn,还有一个term名,比如 "cell", "fibroblast growth factor receptor binding",或者 "signal transduction"。

每个term都属于一个ontology,总共有三个ontology,它们分别是molecular function, cellular component和biological process。

4. GO 关系

Gene Ontology的结构是一个有向无环图,有点类似于分类树,不同点在于Gene Ontology 的结构中一 个 term可以有不止一个parent

image

**GO term关系 **

GO的本体被构造为有向无环图,其中术语作为图中的节点,并且术语之间的关系作为边缘。 正如每个术 语被定义一样,因此GO术语之间的关系也被分类和定义。

主要的关系有以下几种:

is a

part of

regulates

negatively regulates

positively regulates

occurs_in

has_part

image

5. GO 公理

A is a B

B is part of C

we can infer that A is part of C

is a * part of → part of

image

is a * is a → is a

image

part of * part of → part of

image

part of * is a → part of

image

is a * part of → part of

image

part of * is a

image

part of * have part

image

has part * has part → has part

image

has part * is a → has part

image

is a * has part → has part

image

B regulate A; some A regulated by B

image

positively regulates and negatively regulates

image

is a * regulates → regulates

image

regulates * is a → regulates

image

regulates * part of → regulates

image

regulates * part of → regulates

part of * regulates → ???

image

regulates * regulates → ???

image

6. GO 数据库简介

Download Ontology

GO数据库包括了下面三个主要的文件:

go-basic.obo

is_a, part_of, regulates, negatively_regulates and positively_regulates excludes relationships that cross the 3 main GO hierarchies

go.obo go.owl

includes has_part occurs_in

go-plus.owl

includes cross ontology relationships ChEBI, cell ontology and Uberon

GO slim:

cut-down versions of the GO ontologies containing a subset of the terms in the whole GO

image

7. GO 注释方法

GO官方下载 geneontology.org/page/d

1.基因组数据库注释 Ensemble - BioMart

2.基因数据库JGI phytozome(植物)

3.利用GO与其他数据库映射文件 Download Mappings

4、利用Blast2GO及对应数据库进行注释

数据库来源

? NCBI gene_info

? NCBI gene2accession

? PIR idmapping

? geneontology assocdb-data

8. GO相关分析软件

1.Gene Ontology 有向无环图

amigo2

AmiGO 2: Visualize

2.EMBL-EBI QuickGO

GO Slims and GO Term Comparison

3.Gene Ontology 分类 富集 - PANTHER

PANTHER - Gene List Analysis

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