Gene Ontology-基因产物功能数据库

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Gene Ontology, 中文名叫做基因本体论，采用GO terms描述基因产物的功能， 并且提供了不同GO terms 之间的关系。官网如下

http://geneontology.org/

GO定义的基因功能分成以下3大类别：

1. molecular function

2. cellular component

3. biological process

所有GO term构成了一个有向无环图，示意图如下

每个GO是图中的一个节点，GO之间的连线表示图中的边的信息。不同GO之间的箭头是有方向的，代表特殊含义的，所以构成的网状结构叫做有向无环图。

需要注意的是，GO之间的关系不是一个树状结构，首先BP，CC, MF 这3个节点是独立的，没有公共父节点的；其次，GO没有树状结构中严格的层级关系。所有也有父节点，子节点的概念，但是层级关系不明显，一个GO可以有多个父节点。

每个GO term用一个唯一的GO编号表示，前缀为GO, 后面是6位数字，比如GO:0015749。由于GO是基于已有的生物学知识构建的，而这些认知是不断修正和完善的，所有会存在有的GO term被删除了，或者是和其他GO Term合并的情况。

不同GO term之间的关系是多种多样的，以下只讨论几种常见的关系

1. is a

2. part of

3. hast part

4. regulation

is a关系的示意图如下

线粒体是细胞器的一种, 两者之间的关系是 线粒体is  a细胞器。

part of关系的示意图如下

线粒体是细胞质的组成部分，二者之间的关系是线粒体part of细胞质。

has part关系的示意图如下

通常用于描述细胞内各种复合体之间的关系。

regulation 表示调控关系，示意图如下

对于调控关系而言，有正调控和负调控两种。

所有GO Terms的信息可以通过以下链接进行下载

http://www.geneontology.org/page/download-ontology

提供了obo, owl等格式，通常情况下，使用go-basic.obo 文件就就可以了。

GO本身是一个跨物种的概念，官方提供的GO文件涵盖了大部分的物种的所有功能。但是对于特定领域的物种来说，其功能只占整个GO的一部分，此时，可以从整个GO中抽取出对应的部分，构成一个子集，这个子集就叫做GO  Slim, 在以下链接中，提供了不同领域的GO Slim。

http://www.geneontology.org/page/go-subset-guide

对于特定的物种，采用合适的GO Slim, 可以有效减少后续数据挖掘的工作量。

在官网上, 还提供了部分物种的GO注释信息，链接如下

http://www.geneontology.org/page/download-go-annotations

除此之外，还提供了GO与其他数据库，比如KEGG Pathway, RDP, COG等数据库的映射关系，链接如下

http://www.geneontology.org/page/download-mappings

InterPro与GO的映射关系示例如下

InterPro:IPR000003 Retinoid X receptor/HNF4 > GO:DNA binding ; GO:0003677
InterPro:IPR000003 Retinoid X receptor/HNF4 > GO:steroid hormone receptor activity ; GO:0003707
InterPro:IPR000003 Retinoid X receptor/HNF4 > GO:zinc ion binding ; GO:0008270
InterPro:IPR000003 Retinoid X receptor/HNF4 > GO:regulation of transcription, DNA-templated ; GO:0006355
InterPro:IPR000003 Retinoid X receptor/HNF4 > GO:nucleus ; GO:0005634

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