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? ? ? ? 相信每一位做過高通量分析的老師對上面這個圖片都不陌生。沒錯，它就是有名的topGO有向無環圖。為什么它如此有名？為什么在做功能注釋時GO數據庫都是必選之一？它到底是個怎樣的數據庫？上面這個圖又如何解讀？今天，小編就為大家一一解開這些疑惑。
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【什么是GO數據】
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? ? ? ? GO (gene ontology)是基因本體聯合會(Gene Onotology Consortium)所建立的數據庫，旨在建立一個適用于各物種的，對基因和蛋白質功能進行限定和描述，并能隨著研究的深入而持續更新的數據庫。GO中最基本的概念是“標簽（term）”，這些terms是用來描述基因和基因產物特性的，即GO數據庫是給每個基因貼上標簽，以便研究者能夠通過標簽快速尋找到目標基因。另外，這些terms被分為3種不同的類型，也被稱為GO的3個一級功能，它們分別是細胞學組件（Cellular Component，簡稱CC）、生物學途徑（Biological Process，簡稱BP）、分子功能（Molecular Function，簡稱MF）。
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【怎么理解GO的一級功能】
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? ? ? ? 做過高通量分析的老師都會發現，在GO分析中，所有的結果都是按照3個一級功能來整理分類的。也就是說，理論上每個基因都存在這3個不同層次的注釋。下面小編就為大家詳細介紹這3個GO的一級功能。
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√ 細胞學組件（CC）：用于描述亞細胞結構、位置和大分子復合物，如核仁、端粒和識別起始的復合物等；
√ 生物學途徑（BP）：指分子功能的有序組合，以達成更廣的生物功能，如有絲分裂或嘌呤代謝等；
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√ 分子功能（MF）：用于描述基因、基因產物的功能，如與碳水化合物結合或ATP水解酶活性等等。
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? ? ? ? 那么，如何理解同一個基因注釋到不同的類別中呢？現在小編就拿周期蛋白依賴性激酶1（CDK1）為例，來解答這個問題。基因CDK1在GO中注釋到的功能有spindle（紡錘）、cell cycle（細胞周期）、protein binding（蛋白結合），則可以理解為CDK1是存在于紡錘體（或紡錘絲）上（CC），通過與某一蛋白形成復合物（MF）來參與細胞周期的（BP）。
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【GO term之間的關系】
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? ? ? ? GO數據庫的一級功能之下，細分了很多二級功能，這些二級功能代表的是該基因注釋到的更為具體的功能。那么某一基因到底注釋到了哪些功能上？我們通常會用GO有向無環圖（如上圖）來展示，圖中每個方框表示一個term，方框中注明了該term的名稱，id及Corrected P-Value。方框的顏色是由Corrected P-Value值決定，Corrected P-Value值越小，顏色越深。通常我們關注的都是結果中顏色較深的這些term代表的功能，因為它們的富集顯著性較高。term與term之間的連線代表它們之間的關系。GO term之間的關系包括3類，分別是is a、part of 和regulates。
? ? ? ? is a代表前者是后者的子類型，并且具有傳遞性。以下圖為例，線粒體（mitochondrion）是一種胞內細胞器（intracellular organelle），而胞內細胞器是一種細胞器官（organelle），從而可以推出：線粒體是一種細胞器官。
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圖中的實線表示結點之間的關系，虛線表示推理而并未證明的關系。
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? ? ? ? part of代表前者是后者的一部分，前者存在，那么后者一定存在；后者存在，前者可能存在。也具有傳遞性。以下圖為例，線粒體（mitochondrion）是細胞質（cytoplasm）的一部分，細胞質又是細胞（cell）的一部分，從而可得出：線粒體是細胞的一部分。
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圖中的實線表示結點之間的關系，虛線表示推理而并未證明的關系
