生信基础常用gene_ID的转换

ID 类型

ID 示例	ID 来源
ENSG00000116717	Ensemble ID
GA45A_HUMAN	UniProtKB/Swiss-Prot, entry name
A5PJB2_BOVIN	UniProtKB/TrEMBL, entry name
A2BC19, P12345,	A0A022YWF9 UniProt, accession number
GLA, GLB, UGT1A1	HGNC Gene Symbol
U12345, AF123456	GenBank, NCBI, accession number
NT_123456, NM_123456, NP_123456	RefSeq, NCBI, accession number
10598, 717	Entrez ID, NCBI
uc001ett, uc031tla.1	UCSC ID

1. Ensembl stable ID

Ensembl stable ID 的结构是根据不同物种设置的前缀, 加上数据所指的类型, 如基因蛋白质, 再加上一系列的数字. 有的时候可以有不同的版本, 则在 Ensembl ID 后面加上小数点和版本号.

Ensembl_gene_identifier是Ensembl ID里的一种, Enseml ID包括exon, protein family, gene, gene tree, protein, regulatory feature 和 transcript.

Ensembl ID的由5部分构成: ENS(species)(object type)(identifier).(version)
第一部分ENS代表这是一个Ensembl ID
第二部分代表物种, 如MUS代表小鼠(如果物种是人则此处为空)
第三部分代表ID的类型, 如G代表基因, T代表转录本, P代表蛋白, E代表外显子, S代表
第四部分是一个特殊的数字标志
第五部分代表版本号

如:ENSMUSG00000017167.6
我们知道这是一个Ensembl ID (ENS), 物种为小鼠(MUS), 代表一个基因(G), 并且这是第6个版本(.6).

物种前缀

物种前缀	学名
ENSCEL	Caenorhabditis elegans (Caenorhabditis elegans)
ENSCAF	Canis lupus familiaris (Dog)
ENSDAR	Danio rerio (Zebrafish)
FB	Drosophila melanogaster (Fruitfly)
ENS	Homo sapiens (Human)
ENSMUS	Mus musculus (Mouse)
ENSRNO	Rattus norvegicus (Rat)
ENSXET	Xenopus tropicalis (Xenopus)

类型前缀

类型前缀	类型
E	exon
FM	Ensembl protein family
G	gene
GT	gene tree
P	protein
R	regulatory feature
T	transcript

2. UniProt

UniProt中录入的数据都被分配了一个唯一的entry name.

UniProtKB/Swiss-Prot entry name 是最多有 11 位包含大写字母的字符串, 一般有着 “X_Y” 的形式, 其中 “X” 是最多五个便于记忆的蛋白质编号, “_” 是下划线, “Y” 是最多五个便于记忆的物种编号.
UniProtKB/TrEMBL entry name 是最多 16 位包含大写字母的字符串, 一般有着 “X_Y” 的形式, 其中 “X” 是 6 到 10 个字符组成的 accession number, “_” 是下划线, “Y” 是最多五个便于记忆的物种编号.

UniProtKB 的 Accession Number 相当于数据库的主键, 由 6 到 10 个大写字母或者数字组成. 其构成规律为: [OPQ][0-9][A-Z0-9]{3}[0-9]|[A-NR-Z]0-9{1,2}

蛋白质编号示例

Code(X)	Recommended protein name	Gene name
B2MG	Beta-2-microglobulin	B2M
HBA	Hemoglobin subunit alpha	HBA1
INS	Insulin	INS
CAD17	Cadherin-17	CDH17

物种编号

编号	物种
BOVIN	Bovine
CHICK	Chicken
ECOLI	Escherichia coli
HORSE	Horse
HUMAN	Homo sapiens
MAIZE	Maize (Zea mays)
MOUSE	Mouse

3. Gene Symbol

Gene Symbol 是用来表示基因的编码, 由大写字母构成, 或由大写字母和数字构成, 首字母均应该是字母.如: GLA “galactosidase, alpha”; GLB “galactosidase, beta”; UGT1A1 “UDP glycosyltransferase 1 family, polypeptide A1” 再到 UGT1A13 代表了 13 个不同的 gene symbol.

4. NCBI

GenBank的通用accession number通常是由一个大写字母加上 5 个数字的组合, 或者两个大写字母加上6个数字的组合.
RefSeq有一套特殊的Accesion Number.形式是: [A-Z]{2}[_][0-9]{6:},两个大写字母,一个下划线,6个或更多的数字.

Accession	前缀	类型
AC_	Genomic	Complete genomic molecule, usually alternate assembly
NC_	Genomic	Complete genomic molecule, usually reference assembly
NG_	Genomic	Incomplete genomic region
NT_	Genomic	Contig or scaffold, clone-based or WGS
NW_	Genomic	Contig or scaffold, primarily WGS
NS_	Genomic	Environmental sequence
NZ_	Genomic	Unfinished WGS
NM_	mRNA	none
NR_	RNA	none
XM_	mRNA	Predicted model
XR_	RNA	Predicted model
AP_	Protein	Annotated on AC_ alternate assembly
NP_	Protein	Associated with an NM_ or NC_ accession
YP_	Protein	none
XP_	Protein	Predicted model, associated with an XM_ accession
ZP_	Protein	Predicted model, annotated on NZ_ genomic records

5. Entrez ID

Entrez 是 NCBI 使用的能够对众多数据库进行联合搜索的搜索引擎, 其对不同的 Gene 进行了编号, 每个 gene 的编号就是 entrez gene id. 由于 entrez id 相对稳定, 所以也被众多其他数据库, 如 KEGG 等采用. Entrez Gene ID 就是一系列数字, 也比较容易辨识. R 或网站都有众多的工具可以帮助从不同的 ID 转换为 entrez id 或者反向转换.

6.UCSC ID

UCSC ID由小写字母和数字构成, 起始均为 uc, 然后是三位数字, 接着又是三位小写字母, 最后有小数点和数字构成版本号.
如: uc010qfk.3, uc010qfk.3.

7.使用R包org.Hs.eg.db转换ID(org.xx.eg.db)

## 类似数据库查询一样
library(org.Hs.eg.db)
# 显示可转换的ID类型
keytypes(org.Hs.eg.db)
ids = yourid_vector
# 你要转换的选项,由keytypes里面选
cols <- c("SYMBOL", "GENENAME", 'ENTREZID')
getIDs = select(org.Hs.eg.db, keys=ensids, columns=cols, keytype="ENSEMBL")

8.使用biomaRt包转换

source("https://bioconductor.org/biocLite.R")
biocLite("biomaRt")
listMarts()

ensembl<-useMart("ENSEMBL_MART_ENSEMBL")
all_datasets <- listDatasets(ensembl)

library(DT)
datatable(all_datasets,
        options = list(searching = FALSE,pageLength = 5,lengthMenu = c(5, 10, 15, 20)))
        
ensembl <- useMart("ensembl", dataset = "hsapiens_gene_ensembl")
filters = listFilters(ensembl)
datatable(filters, options = list(searching = FALSE,pageLength = 5,lengthMenu = c(5, 10, 15, 20)))
attributes = listAttributes(ensembl)
datatable(attributes, options = list(searching = FALSE,pageLength = 5,lengthMenu = c(5, 10, 15, 20)))
entrez.mart<-getBM(attributes=c('ensembl_gene_id', 'entrezgene'), filters = 'ensembl_gene_id', values = rownames(fpkmtpens), mart = ensembl)

9. 其他数据库整合包

http://www.bio-info-trainee.com/1399.html

生信基础 常用gene_ID的转换