常用生物学网络有哪些?

最好是回答相应组学层次各有哪些网络,举出相应例子,说明节点和边的涵义。 谢谢
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蛋白组学的蛋白互作网络:

可以参考string的官方文献 STRING v11: Protein-Protein Association Networks With Increased Coverage, Supporting Functional Discovery in Genome-Wide Experimental Datasets,互作网络包含了蛋白质与蛋白质之间的相互作用,node就是蛋白质,edge就代表两个蛋白之间是有互作关系的

细胞互作网络

基于配受体分析的细胞互作网络,Caloric Restriction Reprograms the Single-Cell Transcriptional Landscape of Rattus Norvegicus Aging,这篇文章比较了摄入热量减少30%的大鼠和正常饮食的大鼠之间的区别,发现限制热量减弱了细胞互作网络中与衰老相关的变化。

比如这个地方探讨了CR可以改变衰老细胞的通讯模式。细胞间通讯的改变是衰老的综合标志。为了研究衰老和CR过程中,各种配体-受体相互作用的重新分布,作者在三组大鼠七个组织中的不同细胞类型里,鉴定了456种潜在的配体-受体相互作用对。A图显示了衰老对比年轻,和CR对比衰老,其中不同细胞类型之间的配体-受体相互作用的变化。edge表示在细胞间的通信。线的粗细与配体-受体相互作用事件的数量成正相关。这个结果表明与年轻组织相比,大多数O-AL组织的细胞间通信得到了增强。而CR停止了衰老组织中特定细胞类型之间的许多细胞间交流,特别是在BAT、BM、肾脏组织和肝脏组织中。这里图上把EC这个节点标黄,想说EC广泛存在于多个组织中,并且它们与其他细胞类型的相互作用在衰老过程中普遍得到增加,在CR时受到抑制,表明EC可以作为由CR介导的靶向衰老干预的常见细胞类型。

转录因子调控网络

同样是基于上面的卡路里限制的文章,转录因子调控网络反映每个组织受到哪些转录因子的调控。作者在之前使用SCENIC预测了七个组织中调节衰老和CR DEG的核心转录因子。把在衰老过程中失调并被CR恢复的转录因子被称为rescue转录因子。这些rescue转录因子分布在BAT、WAT、肾脏、主动脉、肝脏和皮肤组织中。

这个图就是对下调和上调的rescue TF网络的可视化。node上是对TF进行注释;灰色圆形边缘表示这些TF下游的差异表达基因。node的大小与关联的DEG数量成正相关。其中在WAT(Nfκb1、Rel、Cebpd、Atf3、Fos、Junb和Mafb),皮肤(Cebpd、Cebpb、Cetbb、Atf3、Fos、Prnp和Jun)和肾脏(Cebpb、Cebpd、Foxi1、Mafb和Myc)中都发现了五个以上的rescue转录因子。而且在文中作者也解释了这些转录因子的生物学意义。

KEGG信号通路图 genome.jp/kegg/

我也不常接触信号通路图,之前关注的一个公众号“小张聊科研”上说的很好很具象,他说“所谓的信号通路,你可以把它理解成每个细胞里的生产线,细胞内有很多个生产线,每个生产线上都有很多个分子,这些分子互相合作生成某个产品,这个产品会对细胞产生某种影响,这就是通路。”

目前想到的就是这么多啦,以后如果遇见其他类型的网络就过来填坑~

常用生物学网络有以下这么几种:


基因组学网络:


蛋白质相互作用网络 (Protein-Protein Interaction, PPI): 该网络表示蛋白质之间的相互作用关系。节点是蛋白质,边表示它们之间的物理相互作用。

基因调控网络 (Gene Regulatory Networks, GRN): 描述基因之间的调控关系。节点代表基因,边表示基因之间的调控关系,如转录因子调控下游基因表达。

代谢途径网络 (Metabolic Pathway Networks): 展示代谢途径中化学反应之间的关系。节点表示化合物或酶,边代表化学反应。


转录组学网络:


共表达网络 (Co-expression Networks): 描述基因表达模式之间的相关性。节点是基因,边表示这些基因之间的共同表达模式。

miRNA-靶基因网络 (miRNA-Target Gene Networks): 显示miRNA与靶基因之间的相互作用。节点是miRNA和靶基因,边表示miRNA对靶基因的调控。


蛋白质组学网络:


蛋白质功能网络 (Protein Function Networks): 描述蛋白质之间功能上的相关性。节点是蛋白质,边表示它们之间功能相似性。

蛋白质修饰网络 (Protein Modification Networks): 展示蛋白质修饰之间的关系。节点代表蛋白质修饰,边表示不同修饰之间的关联。

代谢组学网络:


代谢物互作网络 (Metabolite Interaction Networks): 描述代谢物之间的相互作用。节点是代谢物,边表示它们之间的相互作用或转化关系。

代谢途径网络 (Metabolic Pathway Networks): 描述不同代谢途径中代谢产物的流动关系。节点是代谢物,边表示它们在代谢途径中的转化。