概述

代谢途径分析是一门生物信息学学科，它在已知的生化网络背景下解释定量代谢组学数据。通路分析不是仅仅列出在条件之间变化的代谢物，而是将这些变化组织到代谢图上，以揭示哪些通路受到协调干扰。这种方法通过结合先前的生物学知识来提高统计能力，同一途径的几种代谢物的适度变化可能共同表明显着的生物学效应，即使每个单独的变化在统计上并不显着。通路分析将代谢物列表转化为有关基础生物学的机制假设。

方法

过度代表性分析 (ORA) 使用超几何或费舍尔精确检验来测试给定途径中变化的代谢物的数量是否超出偶然预期的数量。 通路富集分析 使用适用于代谢组学的基因集富集分析 (GSEA) 等方法，考虑每个通路内代谢物变化的数量和程度。 通路拓扑分析结合了通路的结构，每个代谢物的位置、反应的连接性和通量的方向性，来识别关键节点和调节点。 KEGG、Reactome 和 WikiPathways 等数据库提供路径定义，而 MetaboAnalyst 和 Mummichog 等工具提供集成分析平台。

应用程序

代谢途径分析用于识别受疾病、药物治疗或遗传扰动影响最大的代谢子系统。它揭示了中心碳代谢和脂质生物合成之间的通路串扰，识别生物技术生产菌株中的代谢瓶颈，并查明癌症代谢中失调的节点。该方法建立在全面的代谢途径 知识、代谢整合 概念以及[糖酵解](/guides/grinding.html) 和柠檬酸循环 等特定途径的基础上，将代谢组学测量置于背景中。