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介绍

Taxonomy : 分类数据库是NCBI公共序列数据库中所有生物的策划分类和命名法。目前包含地球上大概10%的物种。 我们现在查询到底包含有有多少物种,进入统计页面:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/taxonomyhome.html/index.cgi?chapter=STATISTICS&uncultured=hide&unspecified=hide。可以看到不同的分类下的分布情况,总体包含有597658条物种信息。

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查询某个物种的全部核酸序列和蛋白序列

  1. 进入 NCBI 首页
  2. 点击Taxonomy,进入物种分类数据库

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3. 进入 Taxonomy 首页,输入human,点击Search

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4. 浏览该物种下的核酸序列或蛋白序列,直接点击Nucleotide或者Protein

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5. 浏览核酸序列列表,数量远远超过了所预想的数量,因为这里包含的是与 Nucleotide 相关的该物种的信息

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6. 选择左栏的Viruses切换显示物种,可以看到有好多病毒的整合位点信息。你也可以点击左栏来筛选其他你想要的信息,比如mRNA

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查看某个物种的其他信息(蛋白结构,基因,测序数据,相关文献等)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Root
  1. 进入首页,我们以人类为例:输入human,点击Go

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2. 点击Homo sapiens

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3. 大家会看到在NCBI中关于人类的目前几乎全部的生物数据。左栏显示人类拉丁名Homo sapiens,Taxonomy编号为txid9606,基因密码子表,线粒体密码子表等。

右栏展示与人相关的数据,常用的包括

  • Nucleotide: 核酸序列
  • Protein: 蛋白序列
  • Structure: 蛋白结构(大部分来源于PDB数据库)
  • SNP: 单位点突变数据
  • GEO Datasets/SRA Experiments/GEO Profiles: 用于储存公共测序数据,这个包含之前的芯片数据,也有目前大部分的高通量测序
  • PubMed Central: 文献
  • Gene: 基因信息
Taxonomy 编号在查询和标注信息时候常常用到,比如,在Nucleotide中查询现代智人的时候:

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Taxonomy 的相关数据下载

ftp://ftp.ncbi.nih.gov/pub/taxonomy/

gi_taxid 标识的数据

NCBI早在2016年已经宣布逐渐停用,这部分信息不再关注

taxcat 标识的数据

ncbi提供有不同格式的压缩包,解压后都只有一个categories.dmp文件。打开该文件,包含三列信息,三列代表的不同的分类层次。

  • 第一列:代表分类的顶级类别(top-level category),字母分别代表不同分类名(古菌,细菌,真核生物,病毒和类病毒,未分类,其他)
A = Archaea B = Bacteria E = Eukaryota V = Viruses and Viroids U = Unclassified O = Other
  • 第二列:相应的物种级别(species-level)的taxid
  • 第三列:taxid本身

以尼安德特人(taxid:63221)为例

查看categories.dmp文件(下面命令代表去categories文件中查找63221并显示):

cat categories.dmp | grep 63221

结果如下,第一行即为63221(taxid)代表尼安德特人:

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我们现在可以描述尼安德特人(taxid:63221)属于真核生物(E)里的智人(taxid:9606)类的一个分支。

taxdump 标识的数据

同样提供不同格式的压缩包,解压gunzip -c taxdump.tar.gz | tar xf -后包含7个文件:

  • citations.dmp:与某个物种(taxid表示)的文献信息:

b7d883c9f311f7c85abcb6013f97433c.png
  • it_id :the unique id of citation
  • cit_key:citation key
  • medline_id:unique id in MedLine database (0 if not in MedLine)
  • pubmed_id:unique id in PubMed database (0 if not in PubMed)
  • url:URL associated with citation
  • text :any text (usually article name and authors) :The following characters are escaped in this text by a backslash: :newline (appear as "n"), :tab character ("t"), :double quotes ('"'), :backslash character ("").
  • taxid_list:list of node ids separated by a single space
  • names.dmp:存储 taxid 对应的物种名信息

8eed93755acf218fca3b7423564b5bfe.png
  • tax_id:the id of node associated with this name
  • name_txt:name itself
  • unique name:the unique variant of this name if name not unique
  • name class:(synonym, common name, ...)
  • nodes.dmp:存储 taxid对应的多级节点信息

8a391c8ac266c2cb6b808087a1397763.png
  • tax_id:node id in GenBank taxonomy database
  • parent tax_id:parent node id in GenBank taxonomy database
  • rank:rank of this node (superkingdom, kingdom, ...)
  • embl code:locus-name prefix; not unique
  • division id:see division.dmp file
  • inherited div flag (1 or 0): 1 if node inherits division from parent
  • genetic code id:see gencode.dmp file
  • inherited GC flag (1 or 0): if node inherits genetic code from parent
  • mitochondrial genetic code id: -- see gencode.dmp file
  • inherited MGC flag (1 or 0): -- 1 if node inherits mitochondrial gencode
  • GenBank hidden flag (1 or 0) : -- 1 if name is suppressed in GenBank entry
  • hidden subtree root flag (1 or 0) : -- 1 if this subtree has no sequence data yet
  • comments:free-text comments and citations
  • delnodes.dmp:已经删除不用的节点信息

7d0841b340441f5a1b14950891ff9255.png
  • division.dmp

c833030519bfadba75f459c3db7f66b3.png
  • division id:taxonomy database division id
  • division cde:GenBank division code (three characters)
  • division name:e.g. BCT, PLN, VRT, MAM, PRI...
  • comments
  • gencode.dmp:密码子表信息

dc940939ae4d8345a495fe08f1b3b609.png
  • genetic code id:GenBank genetic code id
  • abbreviation:genetic code name abbreviation
  • name:genetic code name
  • cde:translation table for this genetic code
  • starts:start codons for this genetic code
  • merged.dmp:记录新taxid替换旧taxid的信息

7dccdeff7070742e87570eb9e18d5c39.png
  • old_tax_id:id of nodes which has been merged
  • new_tax_id:id of nodes which is result of merging
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