केईजीजी

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KEGG
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Content
DescriptionBioinformatics resource for deciphering the genome
OrganismsAll
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Research centerKyoto University
LaboratoryKanehisa Laboratories
Primary citationPMID 10592173
Release date1995
Access
Websitewww.kegg.jp
Web service URLREST see KEGG API
Tools
WebKEGG Mapper


केईजीजी (जीन और जीनोम का क्योटो विश्वकोश) जीनोम जैविक रास्ते, रोग, दवाओं और रासायनिक पदार्थों से निपटने वाले डेटाबेस का एक संग्रह है। केईजीजी का उपयोग जैव सूचना विज्ञान अनुसंधान और शिक्षा के लिए किया जाता है जिसमें जीनोमिक्स मेटाजेनोमिक्स, मेटाबोलॉमिक्स और अन्य ओमिक्स अध्ययन में डेटा विश्लेषण और प्रणाली बायोलॉजी में मॉडलिंग और सिमुलेशन और ड्रग डेवलपमेंट में ट्रांसलेशनल रिसर्च सम्मिलित हैं।

केईजीजी डेटाबेस प्रोजेक्ट की प्रारंभिक 1995 में मिनोरू इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल रिसर्च क्योटो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर द्वारा तत्कालीन चल रहे जापानी मानव जीनोम कार्यक्रम के तहत प्रोफेसर द्वारा की गई थी।[1][2] कम्प्यूटरीकृत संसाधन की आवश्यकता को देखते हुए जिसका उपयोग जीनोम परियोजना की जैविक व्याख्या के लिए किया जा सकता है, उन्होंने केईजीजी पाथवे डेटाबेस विकसित करना प्रारंभ कर दिया। यह मैन्युअल रूप से तैयार किए गए केईजीजी मार्ग मानचित्रों का एक संग्रह है जो उपापचय और सेल (जीव विज्ञान) और जीव के विभिन्न अन्य कार्यों पर प्रायोगिक ज्ञान का प्रतिनिधित्व करता है। प्रत्येक पाथवे मैप में आणविक अंतःक्रियाओं और प्रतिक्रियाओं का एक नेटवर्क होता है और इसे जीनोम में जीन को मार्ग में जीन उत्पाद (अधिकत्तर प्रोटीन) से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसने केईजीजी पाथवे मैपिंग नामक विश्लेषण को सक्षम किया है जिससे जीनोम में जीन सामग्री की तुलना केईजीजी पाथवे डेटाबेस से की जाती है जिससे यह जांच की जा सके कि जीनोम में किन रास्तों और संबंधित कार्यों को एन्कोड किया जा सकता है।

डेवलपर्स के अनुसार केईजीजी जैविक प्रणाली का एक कंप्यूटर प्रतिनिधित्व है।[3] यह प्रणाली के बिल्डिंग ब्लॉक्स और वायरिंग आरेखों को एकीकृत करता है - अधिक विशेष रूप से जीन और प्रोटीन के जेनेटिक बिल्डिंग ब्लॉक्स छोटे अणुओं और प्रतिक्रियाओं के रासायनिक बिल्डिंग ब्लॉक्स और आणविक संपर्क और प्रतिक्रिया नेटवर्क के वायरिंग आरेख इस अवधारणा को केईजीजी के निम्नलिखित डेटाबेस में अनुभव किया गया है, जिन्हें प्रणाली , जीनोमिक, केमिकल और स्वास्थ्य सूचना में वर्गीकृत किया गया है।[4]

  • प्रणाली की जानकारी
    • पाथवे: सेलुलर और जीव संबंधी कार्यों के लिए जैविक पाथवे मैप
    • मॉड्यूल: मॉड्यूल या जीन की कार्यात्मक इकाइयां
    • ब्राइट: जैविक संस्थाओं का श्रेणीबद्ध वर्गीकरण
  • जीनोमिक जानकारी
    • जीनोम: पूरा जीनोम
    • जीन: पूर्ण जीनोम में जीन और प्रोटीन
    • ऑर्थोलॉजी: पूर्ण जीनोम में जीन के ऑर्थोलॉग समूह
  • रासायनिक जानकारी
  • स्वास्थ्य जानकारी

डेटाबेस

प्रणाली जानकारी

केईजीजी पाथवे डेटाबेस, वायरिंग आरेख डेटाबेस, केईजीजी संसाधन का मूल है। यह जीन, प्रोटीन, आरएनए, रासायनिक यौगिकों, ग्लाइकान, और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के साथ-साथ रोग जीन और ड्रग लक्ष्यों सहित कई संस्थाओं को एकीकृत करने वाले मार्ग मानचित्रों का एक संग्रह है जो कि केईजीजी के अन्य डेटाबेस में व्यक्तिगत प्रविष्टियों के रूप में संग्रहीत हैं। रास्ते के नक्शे को निम्नलिखित वर्गों में वर्गीकृत किया गया है:

मेटाबोलिज्म खंड में नियमित मेटाबॉलिक पाथवे मैप्स के अतिरिक्त मेटाबॉलिज्म की समग्र छवि दिखाते हुए सौंदर्यशास्त्रीय रूप से तैयार किए गए वैश्विक नक्शे सम्मिलित हैं। निम्न-समाधान वैश्विक मानचित्रों का उपयोग किया जा सकता है उदाहरण के लिए जीनोमिक्स अध्ययनों में विभिन्न जीवों की उपापचय क्षमताओं की तुलना करने और मेटागेनॉमिक्स अध्ययनों में विभिन्न पर्यावरणीय नमूनों की तुलना करने के लिए इसके विपरीत केईजीजी मॉड्यूल डेटाबेस में केईजीजी मॉड्यूल उच्च-समाधान स्थानीय वायरिंग आरेख हैं जो मार्ग मानचित्र के अंदर कड़ी कार्यात्मक इकाइयों का प्रतिनिधित्व करते हैं, जैसे विशिष्ट जीव समूहों और आणविक परिसरों के बीच संरक्षित उपमार्ग केईजीजी मॉड्यूल को विशिष्ट जीन सेट के रूप में परिभाषित किया गया है जिसे विशिष्ट उपापचय क्षमताओं और अन्य फेनोटाइप सुविधाओं से जोड़ा जा सकता है, जिससे उनका उपयोग जीनोम और मेटाजेनोम डेटा की स्वचालित व्याख्या के लिए किया जा सकता है ।

केजीजी पाथवे को पूरक करने वाला एक और डेटाबेस केजीजी ब्राइट डेटाबेस है। यह एक ऑन्कोलॉजी (सूचना विज्ञान) डेटाबेस है जिसमें जीन, प्रोटीन, जीवों, बीमारियों, दवाओं और रासायनिक यौगिकों सहित विभिन्न संस्थाओं के पदानुक्रमित वर्गीकरण सम्मिलित हैं। जबकि केईजीजी पाथवे इन संस्थाओं की आणविक पारस्परिक क्रिया और प्रतिक्रियाओं तक सीमित है केईजीजी ब्राइट कई अलग-अलग प्रकार के रिश्तों को सम्मिलित करता है।

जीनोमिक जानकारी

1995 में केईजीजी परियोजना प्रारंभ होने के कई महीने बाद पूरी तरह से अनुक्रमित जीवाणु जीनोम की पहली सूची प्रकाशित हुई थी।[5] तब से सभी प्रकाशित पूर्ण जीनोम केईजीजी में यूकेरियोट और प्रोकैरियोट्स दोनों के लिए जमा हो गए हैं। केईजीजी जीन्स डेटाबेस में जीन/प्रोटीन-स्तर की जानकारी होती है और केईजीजी जीनोम डेटाबेस में इन जीनोम के लिए जीव-स्तर की जानकारी होती है। केईजीजी जीन्स डेटाबेस में संपूर्ण जीनोम के लिए जीन सेट होते हैं और प्रत्येक सेट में जीन को केईजीजी पाथवे मैप्स केईजीजी मॉड्यूल और ब्राइट पदानुक्रमों के वायरिंग आरेखों के लिए पत्राचार स्थापित करने के रूप में जीनोम एनोटेशन दिए जाते हैं।

ये पत्राचार ऑर्थोलॉग्स की अवधारणा का उपयोग करके किए गए हैं। केईजीजी पाथवे मैप विशिष्ट जीवों में प्रायोगिक साक्ष्य के आधार पर तैयार किए गए हैं, किंतु उन्हें अन्य जीवों पर भी प्रयुक्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है क्योंकि विभिन्न जीव जैसे कि मानव और माउस अधिकांशतः कार्यात्मक रूप से समान जीन वाले समान पथ साझा करते हैं जिन्हें ऑर्थोलॉगस जीन कहा जाता है या ऑर्थोलॉग केईजीजी जीन्स डेटाबेस के सभी जीनों को केईजीजी ऑर्थोलॉजी (केओ) डेटाबेस में ऐसे ऑर्थोलॉग्स में बांटा जा रहा है। क्योंकि केईजीजी पाथवे मैप्स के नोड्स (जीन उत्पाद), साथ ही केईजीजी मॉड्यूल और ब्राइट पदानुक्रमों को केओ पहचानकर्ता दिए जाते हैं, केईजीजी में जीनोम एनोटेशन प्रक्रिया द्वारा केओ पहचानकर्ताओं के साथ जीनोम में जीन की व्याख्या करने के बाद पत्राचार स्थापित किया जाता है।[4]


रासायनिक जानकारी

केईजीजी मेटाबॉलिक पाथवे मैप मेटाबॉलिक नेटवर्क के दोहरे पहलुओं का प्रतिनिधित्व करने के लिए तैयार किए गए हैं: जीनोम-एन्कोडेड एंजाइम का जीनोमिक नेटवर्क निरंतर प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने के लिए जुड़ा हुआ है और एंजाइम सब्सट्रेट (जीव विज्ञान) और उत्पाद की रासायनिक संरचनाओं का रासायनिक नेटवर्क (जीव विज्ञान) जीव विज्ञान) इन प्रतिक्रियाओं से रूपांतरित होते हैं।[6] जीनोम में एंजाइम जीन का एक सेट एंजाइम संबंध नेटवर्क की पहचान करेगा जब केईजीजी पाथवे मैप्स पर आरोपित किया जाएगा जो बदले में जीव के बायोसिंथेटिक और जैव अवक्रमण क्षमता की व्याख्या की अनुमति देने वाले रासायनिक संरचना परिवर्तन नेटवर्क की विशेषता है। वैकल्पिक रूप से उपापचय में पहचाने गए मेटाबोलाइट का एक सेट एंजाइमैटिक पाथवे और एंजाइम जीन की समझ को बढ़ावा देगा।

रासायनिक सूचना श्रेणी के डेटाबेस जिन्हें सामूहिक रूप से केईजीजी लिगैंड कहा जाता है, को रासायनिक नेटवर्क के ज्ञान को प्राप्त करके व्यवस्थित किया जाता है। केईजीजी परियोजना की प्रारंभिक में केईजीजी लिगैंड में तीन डेटाबेस सम्मिलित थे: रासायनिक यौगिकों के लिए केईजीजी कंपाउंड रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए केईजीजी रिएक्शन और एंजाइम नामकरण में प्रतिक्रियाओं के लिए केईजीजी एंजाइम[7] वर्तमान में अतिरिक्त डेटाबेस हैं: ग्लाइकान के लिए केईजीजी ग्लाइकान[8] और दो सहायक प्रतिक्रिया डेटाबेस जिन्हें रिपेयर (प्रतिक्रियाशील जोड़ी संरेखण) और आर्क्लास (प्रतिक्रिया वर्ग) कहा जाता है।[9] केईजीजी कंपाउंड को मेटाबोलाइट्स के अतिरिक्त , जीनोबायोटिक जैसे विभिन्न यौगिकों को सम्मिलित करने के लिए भी विस्तारित किया गया है।

स्वास्थ्य संबंधी जानकारी

केईजीजी में रोगों को आनुवंशिक कारकों और पर्यावरणीय कारकों के गड़बड़ी के कारण जैविक प्रणाली के गड़बड़ी वाले अवस्था के रूप में देखा जाता है, और दवाओं को विभिन्न प्रकार के परेशानियों के रूप में देखा जाता है।[10] केईजीजी पाथवे डेटाबेस में न केवल सामान्य अवस्थाएँ सम्मिलित हैं, चूँकि जैविक प्रणालियों की विकृत अवस्थाएँ भी सम्मिलित हैं। चूँकि अधिकांश बीमारियों के लिए रोग मार्ग मानचित्र तैयार नहीं किए जा सकते क्योंकि आणविक तंत्र अच्छी तरह से समझ में नहीं आते हैं। केईजीजी डिसीस डेटाबेस में एक वैकल्पिक दृष्टिकोण लिया जाता है जो केवल ज्ञात आनुवंशिक कारकों और रोगों के पर्यावरणीय कारकों को सूचीबद्ध करता है। ये कैटलॉग अंततः बीमारियों के अधिक संपूर्ण वायरिंग आरेखों को उत्पन्न करती है

केईजीजी ड्रग डेटाबेस में जापान अमेरिका और यूरोप में स्वीकृत दवाओं के सक्रिय तत्व सम्मिलित हैं। वे रासायनिक संरचनाओं और / या रासायनिक घटकों द्वारा प्रतिष्ठित हैं और केईजीजी पाथवे मैप्स और ब्राइट पदानुक्रमों में दवा लक्ष्य अणुओं, दवा उपापचय और अन्य आणविक संपर्क नेटवर्क जानकारी से जुड़े हैं। यह जीनोमिक जानकारी के साथ ड्रग इंटरैक्शन के एकीकृत विश्लेषण को सक्षम बनाता है। क्रूड ड्रग्स और अन्य स्वास्थ्य संबंधी पदार्थ जो अनुमोदित दवाओं की श्रेणी से बाहर हैं, केईजीजी एन्विरों डेटाबेस में संग्रहीत हैं। स्वास्थ्य सूचना श्रेणी में डेटाबेस को सामूहिक रूप से केईजीजी मेडिकस कहा जाता है, जिसमें जापान में सभी विपणन दवाओं के पैकेज आवेषण भी सम्मिलित हैं।

सदस्यता मॉडल

जुलाई 2011 में केईजीजी ने सरकारी फंडिंग में महत्वपूर्ण कटौती के कारण एफ़टीपी डाउनलोड के लिए एक सब्सक्रिप्शन मॉडल पेश किया। केईजीजी अपनी वेबसाइट के माध्यम से स्वतंत्र रूप से उपलब्ध है, किंतु सदस्यता मॉडल ने जैव सूचना विज्ञान डेटाबेस की स्थिरता के बारे में चर्चा की है।[11][12]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Kanehisa M, Goto S (2000). "KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes". Nucleic Acids Res. 28 (1): 27–30. doi:10.1093/nar/28.1.27. PMC 102409. PMID 10592173.
  2. ↑ Kanehisa M (1997). "पोस्ट-जीनोम विश्लेषण के लिए एक डेटाबेस". Trends Genet. 13 (9): 375–6. doi:10.1016/S0168-9525(97)01223-7. PMID 9287494.
  3. ↑ Kanehisa M, Goto S, Hattori M, Aoki-Kinoshita KF, Itoh M, Kawashima S, Katayama T, Araki M, Hirakawa M (2006). "From genomics to chemical genomics: new developments in KEGG". Nucleic Acids Res. 34 (Database issue): D354–7. doi:10.1093/nar/gkj102. PMC 1347464. PMID 16381885.
  4. ↑ 4.0 4.1 Kanehisa M, Goto S, Sato Y, Kawashima M, Furumichi M, Tanabe M (2014). "Data, information, knowledge and principle: back to metabolism in KEGG". Nucleic Acids Res. 42 (Database issue): D199–205. doi:10.1093/nar/gkt1076. PMC 3965122. PMID 24214961.
  5. ↑ Fleischmann RD, Adams MD, White O, Clayton RA, Kirkness EF, Kerlavage AR, Bult CJ, Tomb JF, Dougherty BA, Merrick JM, et al. (1995). "हेमोफिलस इन्फ्लुएंजा आरडी के पूरे-जीनोम यादृच्छिक अनुक्रमण और संयोजन". Science. 269 (5223): 496–512. Bibcode:1995Sci...269..496F. doi:10.1126/science.7542800. PMID 7542800. S2CID 10423613.
  6. ↑ Kanehisa M (2013). "एंजाइम-उत्प्रेरित प्रतिक्रिया नेटवर्क का रासायनिक और जीनोमिक विकास". FEBS Lett. 587 (17): 2731–7. doi:10.1016/j.febslet.2013.06.026. hdl:2433/178762. PMID 23816707. S2CID 40074657.
  7. ↑ Goto S, Nishioka T, Kanehisa M (1999). "एंजाइमों, यौगिकों और प्रतिक्रियाओं के लिए लिगैंड डेटाबेस". Nucleic Acids Res. 27 (1): 377–9. doi:10.1093/nar/27.1.377. PMC 148189. PMID 9847234.
  8. ↑ Hashimoto K, Goto S, Kawano S, Aoki-Kinoshita KF, Ueda N, Hamajima M, Kawasaki T, Kanehisa M (2006). "KEGG एक ग्लाइकोम सूचना विज्ञान संसाधन के रूप में". Glycobiology. 16 (5): 63R–70R. doi:10.1093/glycob/cwj010. PMID 16014746.
  9. ↑ Muto A, Kotera M, Tokimatsu T, Nakagawa Z, Goto S, Kanehisa M (2013). "प्रतिक्रियाओं के संरक्षित अनुक्रमों द्वारा प्रकट चयापचय पथों की मॉड्यूलर वास्तुकला". J Chem Inf Model. 53 (3): 613–22. doi:10.1021/ci3005379. PMC 3632090. PMID 23384306.
  10. ↑ Kanehisa M, Goto S, Furumichi M, Tanabe M, Hirakawa M (2010). "रोगों और दवाओं से जुड़े आणविक नेटवर्क के प्रतिनिधित्व और विश्लेषण के लिए केईजीजी". Nucleic Acids Res. 38 (Database issue): D355–60. doi:10.1093/nar/gkp896. PMC 2808910. PMID 19880382.
  11. ↑ Galperin MY, Fernández-Suárez XM (2012). "The 2012 Nucleic Acids Research Database Issue and the online Molecular Biology Database Collection". Nucleic Acids Res. 40 (Database issue): D1–8. doi:10.1093/nar/gkr1196. PMC 3245068. PMID 22144685.
  12. ↑ Hayden, EC (2013). "उपयोगकर्ताओं को चार्ज करने के लिए लोकप्रिय प्लांट डेटाबेस सेट". Nature. doi:10.1038/nature.2013.13642. S2CID 211729309.


बाहरी संबंध

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