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每次用GO分析宝宝就凌乱了，分类关系有传递性吗？怎么推导它们之间的调控关系？语义之间的关系怎么定义？嗯，躺枪的同学默默流泪好了……
我们也是操碎了心，今天为大家科普一下GO数据库的规则。知识拿走，不谢~我们都知道GO数据的各个分类间（GO term）是呈现树状层级分类的（图1），那么层级间到底有什么样的关系呢，请看下面的图文解释：
图1 GO term间的有向无环图
一. GO term之间的关系
分类之间关系的基本理解
分类之间的关系有三种：is a、part of 和 regulates，接下来我们逐一来讲解每种情况。
1.Is a · is a → is a
Is a具有传递性，即如果A is a B，B is a C，那么A is a C。形式化表示为is a·is a→is a。例如下图：线粒体（mitochondrion）是一种胞内细胞器（intracellular organelle），而胞内细胞器是一种细胞器官（organelle），从而可以推出：线粒体是一种细胞器官。
图中的实线表示结点之间的关系，虚线表示推理而并未证明的关系。
2.Part of · part of→part of
Part of具有传递性，如果A is part of B，B is part of C，那么A is part of C。形式化表示为part of·part of→part of。同样如下图所示：线粒体（mitochondrion）是细胞质（cytoplasm）的一部分，细胞质又是细胞（cell）的一部分，从而可得出：线粒体是细胞的一部分。
3.part of · is a /is a · part of → part of
如果关系is a与part of组合，则其关系均为part of 。分别如下图所示：
调节控制关系及其推导
GO term中，如果某一过程直接影响另一过程或参数值（quality）的表现形式，我们称前者调节控制（regulates）后者。被调节的对象可以是一个过程，如生物通路、酶促反应等，也可以是一个参数值，如细胞大小，pH值等。与part of类似，调节控制关系也是充分非必要的，即：B能且仅能调节控制A，而A并非只受B的调节控制。例如：cellcycle checkpoint（细胞周期检查点）总是调节控制cellcycle（细胞周期），然而细胞周期并不单独受细胞周期检查点调节控制，还受其它过程的调节控制。
Regulates · is a →regulates、is a · regulates → regulates以及regulates · part of →regulates均为正确的推导关系，有点晕了是不，看下面示意图会清晰一点：
另外，截至目前，尚不能确定part of · regulates→???、regulates · regulates→???为何种关系。
二. GO的组织结构
GO委员会除了要定义语义（term）以外，还要定义该语义与其它语义之间的关系，使语义总体构成有一定结构的语义词汇表。Ontology的结构可以用图表示，其中语义表示为结点，其间的关系表示为结点之间的边。当然GO语义之间的关系是单向的，例如：线粒体（mitochondrion）是一个细胞器（organelle），可以表示为：A mitochondrion is an organelle，但反过来不成立，细胞器不是一个线粒体！
在这种意义上说，ontology的结构更像是有向非循环树，其中离根结点越近的结点越概括，离叶子结点越近的结点越具体，GO 定义的术语有着直接非循环式（directed acyclic graphs）的特点，而并非是传统的等级制定义方式（随着代数增加，下一级比上一级更为具体）。
但与有向非循环树不同的是，ontology结构图中的结点可以有两个及其以上的父结点。例如：生物过程当中的语义已糖合成就有两个父结点，已糖代谢和单糖合成。其并不难理解，因为已糖（hexose）是一种单糖（monosaccharide），生物合成过程（biosyntheitcprocess）也是一种生物代谢过程（metabolicprocess）。
Anyway，ontology中部分语义结构的图形化看这里：
三. GO聚类分析
文章中出现的GO聚类分析的图表，列出了第一class和第二class，便于反应差异基因的生物学特性。第二class中的每个term又包含很多的子term。经常会有gene产物对应多个term，比如参与多个生物学过程，在多个细胞组分出现等。一般每个term都会对应多个基因产物。
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发表于 2016.4.26 11:44:12
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千斤顶
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