Reactome es una base de datos en línea gratuita de vías biológicas . [1] [2] [3] Está curado y escrito manualmente por biólogos con nivel de doctorado, en colaboración con el personal editorial de Reactome. El contenido tiene referencias cruzadas a muchas bases de datos bioinformáticas. La razón detrás de Reactome es representar visualmente las rutas biológicas con todo detalle mecanicista, al tiempo que los datos de origen están disponibles en un formato computacionalmente accesible.
Reactome es mantenido por un equipo multidisciplinario internacional de OICR, OHSU, EMBL-EBI y NYULMC, con experiencia en curación y anotación de vías, desarrollo de software y capacitación y divulgación, dedicado a brindar a la comunidad de investigación conocimiento de vías biológicas abiertamente accesible. El equipo de Reactome está dirigido por Lincoln Stein (OICR). Peter D'Eustachio (NYULMC), Henning Hermjakob (EMBL-EBI), Guanming Wu (OHSU). Puede comunicarse con el servicio de asistencia técnica de Reactome por correo electrónico.
El sitio web se puede utilizar para explorar rutas y enviar datos a un conjunto de herramientas de análisis de datos. Los datos subyacentes se pueden descargar completamente en varios formatos estándar, incluidos PDF , SBML , Neo4j GraphDB, MySQL, PSI-MITAB y BioPAX . Los diagramas de ruta utilizan un estilo basado en notación gráfica de biología de sistemas ( SBGN ) de descripción de procesos (PD) .
La unidad central del modelo de datos de Reactome es la reacción. Las entidades (ácidos nucleicos, proteínas, complejos y moléculas pequeñas) que participan en reacciones forman una red de interacciones biológicas y se agrupan en vías. Ejemplos de vías biológicas en Reactome incluyen la transducción de señales, la función inmune innata y adquirida, la regulación transcripcional, la muerte celular programada y el metabolismo intermediario clásico.
Las vías representadas en Reactome son específicas de cada especie, y cada paso de la vía está respaldado por citas bibliográficas que contienen una verificación experimental del proceso representado. Si no existe una verificación experimental utilizando reactivos humanos, las rutas pueden contener pasos inferidos manualmente a partir de detalles experimentales no humanos, pero solo si un biólogo experto, nombrado como Autor de la ruta, y un segundo biólogo, nombrado como Revisor, están de acuerdo en que se trata de una inferencia válida a realizar. Las vías humanas se utilizan para generar computacionalmente mediante un proceso basado en ortología vías derivadas en otros organismos.
Los lanzamientos de la base de datos Reactome se producen trimestralmente.
En Reactome, los procesos biológicos humanos se anotan dividiéndolos en series de eventos moleculares. Al igual que las reacciones de la química clásica, cada evento Reactome tiene entidades físicas de entrada (sustratos) que interactúan, posiblemente facilitadas por enzimas u otros catalizadores moleculares, para generar entidades físicas de salida (productos).
Las reacciones incluyen las interconversiones químicas clásicas del metabolismo intermediario, eventos de unión, formación de complejos, eventos de transporte que dirigen moléculas entre compartimentos celulares y eventos como la activación de una proteína mediante la escisión de uno o más de sus enlaces peptídicos. Los eventos individuales se pueden agrupar en rutas.
Las entidades físicas pueden ser moléculas pequeñas como la glucosa o el ATP, o moléculas grandes como el ADN, el ARN y las proteínas, codificadas directa o indirectamente en el genoma humano. Las entidades físicas tienen referencias cruzadas a bases de datos externas relevantes, como UniProt para proteínas y ChEBI para moléculas pequeñas. La localización de moléculas en compartimentos subcelulares es una característica clave de la regulación de los procesos biológicos humanos, por lo que las moléculas en la base de datos Reactome están asociadas con ubicaciones específicas. Por lo tanto, en Reactome, las instancias de la misma entidad química en diferentes ubicaciones (p. ej., glucosa extracelular y glucosa citosólica) se tratan como entidades químicas distintas.
Los vocabularios controlados de Gene Ontology se utilizan para describir las ubicaciones subcelulares de moléculas y reacciones, funciones moleculares y los procesos biológicos más amplios de los que forma parte una reacción específica.
La base de datos contiene anotaciones seleccionadas que cubren un conjunto diverso de temas de biología molecular y celular . Los detalles de los temas de anotación se pueden encontrar en la tabla de contenido. Los detalles de los proyectos de anotación actuales y futuros se pueden encontrar en el calendario de proyectos de anotación.
Reactome invita a expertos en biología como revisores de vías completadas que están listas para una revisión externa. A los revisores se les acreditará la autoría o la calidad de revisores de las contribuciones. Cada vía está asociada con un DOI y puede citarse como una publicación. Las contribuciones de Reactome se pueden reclamar fácilmente utilizando la función de reclamación ORCID.
El contenido de la ruta en Reactome está disponible gratuitamente para descargar en varios formatos de datos e imágenes. Reactome es completamente de acceso abierto y de código abierto . El uso del material de Reactome está cubierto por dos licencias Creative Commons. Los términos de la licencia de dominio público Creative Commons (CC0) se aplican a todos los archivos de anotaciones de Reactome, por ejemplo, datos de mapeo de identificadores, archivos de datos especializados y datos de interacción derivados de Reactome. Los términos de la licencia Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) se aplican a todo el software y código, por ejemplo, relacionados con la funcionalidad de reactome.org, sitios web y servicios web derivados, Curator Tool, la aplicación Functional Interaction, SQL y Graph. Volcados de datos de bases de datos e ilustraciones de rutas (diagramas de alto nivel mejorados), biblioteca de iconos, materiales artísticos y de marca. Reactome se puede citar utilizando sus publicaciones principales o mediante vías o imágenes individuales.
Hay herramientas en el sitio web para ver un diagrama de ruta interactivo, realizar mapeo de rutas y análisis de sobrerrepresentación de rutas y para superponer datos de expresión en las rutas de Reactome. Las herramientas de mapeo de rutas y sobrerrepresentación toman una sola columna de identificadores de proteínas/compuestos; se prefieren las accesiones de Uniprot y ChEBI, pero la interfaz aceptará e interpretará muchos otros identificadores o símbolos. Se pueden utilizar identificadores mixtos. Los resultados de sobrerrepresentación se presentan como una lista de vías estadísticamente sobrerrepresentadas.
Los datos de expresión se envían en un formato de varias columnas, la primera columna identifica la proteína, se espera que las columnas adicionales sean valores de expresión numéricos; de hecho, pueden ser cualquier valor numérico, por ejemplo, expresión diferencial, proteómica cuantitativa, puntuaciones GWAS. Los datos de expresión se representan como coloración de las proteínas correspondientes en diagramas de rutas, utilizando los colores del espectro visible, de modo que los colores rojos "calientes" representen valores altos. Si se envían varias columnas de datos numéricos, la herramienta de superposición puede mostrarlas como 'experimentos' separados, por ejemplo, puntos temporales o una progresión de una enfermedad.
La base de datos se puede explorar y buscar como un libro de texto en línea. [4] Está disponible una guía de usuario en línea. Los usuarios también pueden descargar el conjunto de datos actual o vías y reacciones individuales en una variedad de formatos, incluidos PDF, BioPAX y SBML [5]
Reactome también tiene una herramienta ReactomeGSA [6] , integrada en las herramientas de análisis de Reactome que permite análisis comparativos de rutas de conjuntos de datos multiómicos, con compatibilidad con datos de RNA-seq unicelulares. Los datos públicos de EBI Expression Atlas, Single Cell Expression Atlas y NCBI GREIN GEO se pueden integrar en el análisis. ReactomeGSA también está disponible como paquete R Bioconductor.
Reactome también tiene un portal web ReactomeIDG [7] , desde 2023, cuyo objetivo es colocar las proteínas oscuras en el contexto de vías Reactome altamente confiables y seleccionadas manualmente, para facilitar la comprensión de las funciones y predecir el potencial terapéutico de las proteínas oscuras o poco estudiadas. Las funciones de visualización mejoradas implementadas en el portal permiten a los usuarios investigar los contextos funcionales de las proteínas oscuras basándose en la expresión de proteínas o genes específicos de tejido, interacciones fármaco-objetivo o relaciones de pares de proteínas o genes en los diagramas de notación gráfica de biología de sistemas (SBGN) originales de Reactome. o la nueva vista simplificada de la red de interacción funcional (FI) de las vías.
ReactomeFIViz es una aplicación Cytoscape diseñada para encontrar vías y patrones de red relacionados con enfermedades. La aplicación accede a las vías de Reactome, realiza análisis de enriquecimiento de vías para un conjunto de genes, visualiza las vías de acceso e investiga las relaciones funcionales entre genes en las vías de acceso. La aplicación también accede a la red Reactome Functional Interaction (FI). [8]
Hay varios Reactomes que se concentran en organismos específicos, el más grande de ellos se centra en la biología humana , que se describe en esta página.
Ver Reactoma vegetal.
Otras bases de datos de vías moleculares.