有向无环图的了解

基因本体论中的关系

概观

GO的本体被构造为图形，其中术语作为图形中的节点以及作为边缘的术语之间的关系（也称为对象属性）（Gene Ontology Overview中的更多本体信息）。正如定义每个GO术语一样，GO术语之间的关系也被分类和定义。本文档描述了GO中一些常用的关系：是（是子类型）; 的一部分 ; 有一部分; 调节，消极调节和积极调节。

所有术语（除了代表每个方面的根术语）都有一个与另一个术语的子类关系; 例如，

GO：1904659：葡萄糖转运 是（is a） GO：0015749：单糖转运。

基因本体采用了一些其他的关系，其中包括的一部分，例如，

GO：0031966：线粒体膜是部分（part of） GO：0005740：线粒体外膜

并规范，例如：

GO：0006916：抗凋亡 调节（regulate） GO：0012501：程序性细胞死亡

该集并非详尽无遗，仅包括GO本体，逻辑定义和注释中使用的关系子集。有关GO和其他本体中使用的关系及其属性的更多技术信息，请参阅OBO关系本体（RO）。

使用关系对相关注释进行分组

GO浏览工具（如AmiGO和QuickGO）广泛使用关系，并通过过度表示分析将相关的GO注释分组。例如，AmiGO页面上关于激酶活性的注释包括对“ fucokinase活性”，“ 蛋白激酶活性 ”等的注释。请注意，并非所有关系都可以安全地用于通过GO图对注释进行分组。请参阅下面的说明和示例，说明何时以及为何可以安全地通过关系对注释进行分组。

用于描述关系的约定

有许多方式可以引用和表示逻辑关系。GO关系文档使用以下约定（与基于图形的术语保持一致）：

• 一个节点指的是GO Term。
• 一个父指节点更靠近图的根（S），和一个子更靠近叶节点; 对于关系is_a和part_of，父母将是一个更广泛的GO术语，孩子将是一个更具体的术语
• 箭头表示的关系的方向
• 虚线表示推断的关系，即在本体中未明确说明的关系。

该图解释如下：

the relationship of is a and part of

• A 是 B
• B是C的一部分(归类为：箭头所指为大，简单记忆为箭大，剑桥大学；即箭头所指为父层次，箭父)
• 我们可以推断出A是C的一部分

在图表上方是由推断的形式数学/逻辑表示：ia a ∘ part of → part of

GO基础知识

GO图中的节点可以与其他节点具有任何数量和类型的关系。与层次结构一样 - 例如，族树或物种的分类 - 节点可能与多个子节点（更具体）节点有连接，但与它们不同，它也可以具有多个父节点（更宽）节点，并且不同与不同父母的关系; 例如，节点可以具有与一个节点的关系的一部分，并且a是与另一个节点的关系。下图说明了这一点：

部分

• 线粒体有两个亲本：它是一个细胞器，它是细胞质的一部分 ;
• 细胞器有两个孩子：线粒体是细胞器，细胞器膜是细胞器的一部分

GO中使用的主要关系

如果我们说A 是 B，我们意味着节点A是节点B的亚型/子类型

关系	描述	用于分组注释	推理规则
is a	这是一种关系形成GO的基本结构。如果我们说A 是 B，我们意味着节点A是节点B的子类型/亚型。例如，有丝分裂细胞周期是细胞周期，或裂解酶活性是催化活性。应该指出的，is a 并不意味着是一个实例。从本体论上讲，一个实例就是一个具体的例子;例如，猫是哺乳动物，但加菲猫是猫的一个例子，而不是猫的亚型。GO中的术语代表实体或现象的类别，而不是特定的表现形式（或实例）。但是，如果我们知道猫是哺乳动物，我们可以说每一个例子猫是一种哺乳动物。	使用is a 分组注释是安全的。例如，如果基因产物X注释为具有酪氨酸激酶活性并且本体记录酪氨酸激酶活性is a（类型）激酶活性，那么我们可以安全地得出结论，基因产物X具有激酶活性。	见下图is a推理规则
part of	关系的一部分用于表示部分 - 整体关系。part of在GO 中具有特定含义，如果B 必然 是 A 的一部分，则只在A和B之间添加一部分关系：B存在的地方，它就是A的一部分， B的存在意味着A存在。但是，考虑到A存在，我们则不能肯定地说B存在。【绕来绕去就是在说，B可以推出A，A则不一定能推出B】	使用部分注释进行分组是安全的。例如，如果基因产物X注释为位于线粒体内膜并且本体记录了线粒体内膜和线粒体之间的关系的一部分，我们可以有把握地得出结论X位于线粒体中。
has part	关系部分的逻辑补充是部分，它从父母的角度表示部分 - 整体关系。与部分一样，GO关系部分仅用于A总是将B作为一部分的情况，即A必然(has part)具有部分B的情况。如果A存在，则B将始终存在;但是，如果B存在，我们不能肯定A存在。即所有A都有B部分; A的一部分B部分。	使用具有分组注释的部分是不正确的。例如，我们可能在本体论中断言受体酪氨酸激酶活性具有部分激酶活性。然而，将所有注释分组到受体酪氨酸激酶活性下的激酶活性是不正确的。
regulates调整	描述一个过程直接影响另一个过程或质量的表现的情况的关系，即前者调节后者。调节的目标可以是另一个过程，例如，调节途径或酶促反应，或者它可以是质量，例如细胞大小或pH。类似于部分，这种关系特别用于表示必须 调节：如果A和B都存在，B总是调节 A，但A可能不总是受B 调节，即所有B 调节 A; 一些A 受 B 管制。	不像is a和part of，分组注释通过分组基因产物的调整对象改变了GO项和基因产物之间的关系在是与部分的关系。如果基因产物X注释为参与调节糖酵解的过程，那么得出结论X参与糖酵解是不正确的。然而，一些工具使用调节关系来分组注释。这可用于基因集富集。得到的基因组包括参与与分组术语因果关系的过程的基因。

is a推理规则.png part of推理规则 has part 有部分 调控

掌握这种关系，有助于得到相关联的分组注释。