[发明专利]一种KEGG数据库的反应信息补充方法

权利要求书

1.一种KEGG数据库的反应信息补充方法，其特征在于，该方法包括为反应方程式配平、主反应补充、途径信息补充和子系统信息补充四个部分，具体的步骤为：

1)反应方程式配平：

(1)统计化合物中的元素个数；

(2)确定未配平反应：对反应方程式进行拆分，得到未配平的反应方程式；

(3)对未配平反应方程式进行配平；

2)主反应补充：

主反应为参加该反应的主要物质即在全反应的基础上，去掉流通代谢物ATP、ADP、NADH、NAD+、H₂O、NADPH、NADP+和H+,筛选出KEGG数据库下载文件中缺失主反应的反应，在KEGG通路图中查找该反应，根据通路图中显示的主要参与该反应的物质，提取出主反应；

3)途径信息补充：

缺失主反应的反应，联合步骤2)进行途径的补充；筛选出缺失主反应的反应，在KEGG数据库中查找该反应，同时查找到反应物参与的途径；

4)子系统信息补充：

从KEGG数据库下载“pathway”文件，提取pathway文件中每个途径对应的子系统名称，通过与反应信息中的途径相匹配，即可将子系统信息匹配到对应的反应上。

2.根据权利要求1所述的一种KEGG数据库的反应信息补充方法，其特征在于，所述步骤1)-(1)具体如下：从KEGG数据库下载“compound”文件，可获得所有化合物的编号及分子式，筛选出化合物中没有提供分子式和分子式中含有n、x的化合物，此类化合物无法确定准确的元素个数，不在配平范围之内；

对于其余可得到确定分子式的化合物，将每个化合物的元素按照碳、氢、氧、氮、磷、硫的顺序进行个数统计。

3.根据权利要求1所述的一种KEGG数据库的反应信息补充方法，其特征在于，所述步骤1)-(2)具体如下：从KEGG数据库下载“reaction”文件，该文件中包含部分反应的反应方程式、主反应和途径信息；

对于其中的每一个反应，将等式左右两侧分为两部分，根据步骤(1)中统计的各个化合物包含的元素个数，乘以该化合物对应的系数，并对单侧的元素总数进行汇总统计，得到反应方程式左右两侧每个元素的总数，并对左右两侧的元素个数进行比较，元素守恒的为配平反应，元素不守恒的反应即为未配平的反应。

4.根据权利要求1所述的一种KEGG数据库的反应信息补充方法，其特征在于，所述步骤1)-(3)具体如下：根据元素守恒和电荷守恒，并根据反应具体缺失的物质，对反应添加氢离子、电子、水分子或氧气，以配平反应，如反应左侧比右侧少一个氢元素，则在反应左侧添加氢离子。

5.根据权利要求4所述的一种KEGG数据库的反应信息补充方法，其特征在于，添加电子时，需要在KEGG数据库中确定反应的电荷量，再进行电子的添加，以保证电荷守恒；

未完成反应不在配平范围之内；

未完成反应是指参与该反应的某些物质还未被实验证实，从而未被KEGG数据库添加到反应方程式中，导致了反应方程式不平的反应。

6.根据权利要求1所述的一种KEGG数据库的反应信息补充方法，其特征在于，所述步骤2)具体：通路图未明确主要参与反应的物质，依据KEGG数据库提供的RCLASS文件，即反应物对，结合反应的类型，选择反应物对作为参与主反应的反应物质，补充主反应；

对于一般反应，即某一类反应的概括性表达，不在主反应补充的范围之内。

7.根据权利要求1所述的一种KEGG数据库的反应信息补充方法，其特征在于，所述步骤3)具体根据以下原则选择合适的途径：

(1)反应的底物产物均归属同一途径，优先选择此途径；

(2)根据反应名称和类型，判断出反应中某个关键的反应物，此反应物归属于某途径，则选择此途径；

(3)根据3)-步骤(1)和步骤(2)无法确定反应所属途径的反应，将其归入“代谢途径”中；

对于一般反应，即某一类反应的概括性表达，不在途径信息补充的范围之内。

8.根据权利要求1所述的一种KEGG数据库的反应信息补充方法，其特征在于，所述步骤4)具体：对于一般反应，即某一类反应的概括性表达，不在子系统信息补充的范围之内。