Motivering: Den senaste tidens framsteg inom masspektrometri och relaterad metabolismteknik har möjliggjort en snabb och omfattande analys av många metaboliter. Biosyntetiska och bionedbrytningsvägar är dock endast kända för en liten del av metaboliterna, och de flesta metabola vägar förblir okaraktäriserade. Resultat: I denna studie utvecklade vi en ny metod för övervakad de novo metabolisk väg rekonstruktion med en förbättrad graf anpassning-baserat tillvägagångssätt i reaktionsfyllningsramen. Vi föreslog en ny kemisk grafjusteringsalgoritm, som vi kallade PACHA (Pairwise Chemical Aligner), för att upptäcka de regioisomer-känsliga sambanden mellan de justerade substrukturerna av två föreningar. Till skillnad från andra befintliga graf anpassningsmetoder, PACHA kan effektivt upptäcka endast en gemensam subgraf mellan två föreningar. Våra resultat visar att den föreslagna metoden överträffar tidigare deskriptorbaserade metoder eller befintliga grafjusteringsbaserade metoder i den enzymatiska reaktionslikhetsprognosen för isomerberikade reaktioner. Det är också användbart för reaktionsanmärkning som tilldelar potentiella reaktionsegenskaper såsom EC-nummer (Enzyme Commission) och PIERO-termer (Enzymatic Reaction Ontology for Partial Information) till substratproduktpar. Slutligen genomförde vi en omfattande enzymatisk reaktion-likhet förutsägelse för alla möjliga okaraktäriserade sammansättning par, vilket tyder på potentiella metabola vägar för nyligen förutspådda substrat-produkt par.
I ett senare arbete föreslår REF en grafjusteringsbaserad algoritm för vägrekonstruktion med hjälp av regioisomerkänslig grafmatchning.
Metabolome-scale de novo pathway reconstruction using regioisomer-sensitive graph alignments
{'venue': 'Bioinformatics', 'journal': 'Bioinformatics', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Medicine']}