基因组规模代谢网络模型构建、分析工具与数据库一览
相信有了这些软件、数据库的加持,我国微生物组功能的研究必将事半功倍!遗憾的是这些主流的工具箱和开源数据库还是国外的为主,我国亟需建立自己的核心工具箱与专业数据库。
工具箱 | 功能总结 |
COBRA | 基于约束的模型计算基础套件,在MATLAB上运行。可以用于代谢模型构建与分析。最近也包含了一些微生物组代谢模型的构建及相互作用分析 |
cobrapy | 与COBRA类似,功能要少一些,在python上运行 |
RAVEN | 与COBRA类似,功能要少一些,在MATLAB上运行,包含一些预测饮食与微生物组相互作用的工具 |
sybil | 与COBRA类似,功能要少一些,在R上运行 |
Kbase | 网页工具,可以用于代谢模型的自动化构建于分析 |
BacArena | 用于肠道菌群中菌株水平代谢模型的构建,在R上运行 |
gapseq | 用于微生物群落中菌株水平代谢模型的构建与分析,在R上运行 |
CarveMe | 用于微生物群落中菌株水平代谢模型的构建与分析,在python上运行 |
COMETS | 单菌株水平计量学模型的动态流平衡分析(dynamic FBA) |
MCM | 基于传统流平衡分析的微生物群落模型计算工具 |
DyMMM | 可将多个菌株的信息整合到动态微生物群落模型中 |
OptCom | 开展微生物群落流平衡分析的工具 |
SteadyCom | 可以根据饮食变化预测微生物组中菌落丰度的变化 |
MetExplore | 网页工具,用于代谢物组和代谢模型的关联分析 |
Mminte | 通过代谢模型预测菌株的两两相互作用规律 |
Metage2Metabo | 用于微生物群落中菌株水平代谢模型的构建与分析,在python上运行。可以用于从大型微生物菌落中提取关键菌株用于更加深入的研究。 |
jQMM library | 可以进行流平衡分析和基于13C标记的通量分析,在python上运行 |
数据库 | 功能总结 |
BiGG database | 高质量代谢模型数据库 |
Virtual Metabolic Human (VMH) | 人类和肠道微生物代谢模型数据库 |
ModelSEED | 高质量生化反应数据库 |
Human Metabolic Atlas (HMA) | 人类代谢开源数据库 |
MetaCyc/HumanCyc | 有实验证据校正的生化反应与代谢途径数据库 |
KEGG | 综合数据库,保罗万象 |
BRENDA | 酶功能注释数据库 |
REACTOME | 开源生化反应途径数据库 |
UniProt | 开源的蛋白质功能注释数据库 |
Rhea | 高质量生化反应数据库 |
MetaNetX | 生化反应开源数据库,具备多个数据库信息的链接 |
主要参考文献:
Metabolites 2019, 9, 22; doi:10.3390/metabo9020022