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如有神助！畫圖不走彎路，2個(gè)小工具搞定復(fù)雜的信號通路圖！

2023-11-17 17:14 作者:科研根號三 0人讀過 | 我要投稿

一般我們在文獻(xiàn)上看到的精美的示意圖，膜拜的同時(shí)心里也會想，這肯定是專業(yè)選手用專業(yè)軟件畫出來的，我跟這種圖應(yīng)該是無緣了。

NO，千萬不要這樣想，非專業(yè)選手借用工具也能畫出好看的圖。推薦2個(gè)示意圖工具給大家，分分鐘搞定高級的信號通路圖和各種模型圖。

之前已經(jīng)給大家分享了PPT插件ScienceSlide來繪制通路圖，使用和安裝和看以下文章！

這個(gè)神器實(shí)驗(yàn)室全員使用！畫科研插圖真的好用到離譜！ScienceSlides 2016?

推薦的第2個(gè)工具是我珍藏的畫圖軟件-Pathway?Builder?Tool，包含了多個(gè)生物醫(yī)學(xué)相關(guān)模板，自帶了分子生物學(xué)會用到的所有元素，如不同的細(xì)胞、細(xì)胞器、分子等等。免安裝，點(diǎn)擊程序就能使用。

本文后半部分的畫圖案例（包括成圖思路）可以作為參考教程！

Pathway?Builder?Tool?2.0安裝包，在科研根號三公眾號回復(fù)“繪圖02”下載！

Pathway?Builder?Tool?2.0

優(yōu)點(diǎn)：軟件輕便，操作簡單，任何系統(tǒng)下都能使用。素材雖然不多，但是通過變換、組合之后可以滿足基本需求！

缺點(diǎn)：分子結(jié)果不夠全面，比如沒有LncRNA與 microRNA分子圖。

一、Pathway Builder Tool?2.0?素材包詳情

Pathway Builder Tool?2.0?軟件右側(cè)包括5個(gè)板塊的素材：

Templetes
Organelles(細(xì)胞器)
Molecules (分子)
Arrows
Miscellaneous

1.下拉Templetes對話框，是各種信號通路模式圖。

①PATHWAY TEMPLATES下方四張圖為簡單的信號通路模式圖；

②PREMADE PATHWAYS下方為已完成的信號通路。

2.下拉Organelles(細(xì)胞器)對話框，是各種細(xì)胞器結(jié)構(gòu)。

①M(fèi)AMMALIAN MEMBRANS為哺乳動物膜

②MEMBRANES(OTHER ORGANISMS)為其他生物體的膜

③CELL ORGANELLES 為細(xì)胞器

注：若不知道相應(yīng)圖片的結(jié)構(gòu)，可將鼠標(biāo)拉至圖片中，軟件會自動顯示對應(yīng)的結(jié)構(gòu)名。

3.下拉Molecules (分子)對話框，是各種分子結(jié)構(gòu)。

①ACCESSORY MOLECULES表示附屬分子

②RECEPTORS表示受體分子

③MOLECULES表示各類生物大分子

④CHEMICAL STRUCTURES表示化學(xué)方程式

4.Arrows對話框下為各類箭頭

①ACTIVATION ARROWS為起激活或促進(jìn)作用的箭頭，箭頭指向被激活或促進(jìn)的一方

②INHIBITION ARROWS為起抑制的箭頭，箭頭所指為被抑制的一方

③BINDING ARROWS為捆綁箭頭，箭頭指向被捆綁或結(jié)合的一方

④LINES表示線性箭頭，當(dāng)上游信號分子作用于多個(gè)下游信號分子時(shí)，可用線性箭頭表示分支。

5.Miscellaneous對話框中的結(jié)構(gòu)是對以上列表的補(bǔ)充

①ACCEDDORY ITEMS 表示對人體、器官、組織、細(xì)胞或分子的作用，如剪切、輻射、藥物處理或者注射等

②CELLS表示不同類型的細(xì)胞

③ORGANISMS表示不同物種的形態(tài)結(jié)構(gòu)

④BODY ORGANS表示人體的各類器官

⑤HUMAN ANATOMY表示人體結(jié)構(gòu)

二、快捷鍵

復(fù)制：Ctrl+C

粘貼：Ctrl+V

刪除：Delete

注意：

對任意部位進(jìn)行更改時(shí)，必須左鍵單擊選中所更改的對象，再做更改。

更改過程需謹(jǐn)慎，軟件無法撤銷更改。

三、通用作圖思路

1.查找文獻(xiàn)

查找信號通路的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，如：MicroRNA或IncRNA對靶基因的作用機(jī)制以及靶基因?qū)ο掠涡盘柾返淖饔脵C(jī)制。

?

2.確定模板

解壓Pathway Builder Tool?2.0壓縮包，雙擊pbtoolv2.exe，打開軟件后，在軟件右側(cè)Templates選項(xiàng)下選擇最適合的通路模板，在適合的通路模板下進(jìn)行修改。

若軟件中的信號通路模板與自己想要做的信號通路的相似性不大，直接開始空白頁作圖。

?

3.選擇背景

建議一開始將背景選為白色或其他淺色系，因?yàn)楹谏尘安环奖闾砑游谋尽?

?

4.畫圖思路

建議作圖的時(shí)候由外（細(xì)胞膜外）及內(nèi)（膜內(nèi)），由上游至下游。

可先將信號通路機(jī)制做出來之后，再將MicroRNA或LncRNA對靶基因的作用機(jī)制以及靶基因?qū)ο掠涡盘柾返淖饔脵C(jī)制放在之后做，這樣思路清晰就不容易出錯(cuò)。

四、案例實(shí)操

以“miR-143-5p靶向Runx2調(diào)控OPG/RANKL信號通路在人牙髓干細(xì)胞向成牙本質(zhì)細(xì)胞分化和牙髓損傷修復(fù)中的作用”為例。

?1、查找文獻(xiàn)

通過文獻(xiàn)：“RANK/RANKL/OPG信號通路的研究進(jìn)展”，查找到信號通路，并進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制。同時(shí)下調(diào)miR-143-5p可促進(jìn)Runx2表達(dá)并調(diào)控OPG/RANKL信號通路，從而促進(jìn)人牙髓干細(xì)胞向成牙本質(zhì)細(xì)胞分化，進(jìn)而修復(fù)牙髓損傷。

2、開始作圖

①打開Pathway??Builder?Tool?2.0壓縮包，雙擊pbtoolv2.exe，打開軟件。?

②理清思路：根據(jù)從由外（細(xì)胞膜外）及內(nèi)（膜內(nèi)），由上游至下游的方法，首先加入細(xì)胞膜與膜上的受體；根據(jù)參考文獻(xiàn)得知，PANK為Ⅰ型跨膜蛋白，RANKL為配體，以三聚體的形式與RANK結(jié)合，從而激活RANK啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。而OPG以二聚體的形式競爭性結(jié)合RANKL三聚體，使RANKL失活。

?

3、畫圖步驟詳解

①點(diǎn)擊MAMMALLAN MEMBRANES對話框中第一排第二個(gè)細(xì)胞膜圖。

②插入RANK與OPG受體：下拉Molecules對話框，插入RECEPTORS下方第二排第三張和第四張圖，插入之后將圖片拉大拉寬，并點(diǎn)擊軟件上方帶“T"的圖標(biāo)，在出來的"Text"框中，分別輸入RANK、OPG等文本，拖動文本，移至對應(yīng)分子上。

③插入RANKL分子:下拉Molecules對話框，插入MOLECULES下方第五排第張圖，插入之后出來的會是像箭頭所指的單個(gè)分子形式，點(diǎn)擊圖片，粘貼多個(gè)分子圖片，每三個(gè)分子均重疊一部分以表示三聚體結(jié)構(gòu)。將分子移至對應(yīng)的位置，最終效果如上方所示。

④點(diǎn)擊Arrows下來列表中的ACTIVATION ARROWS選擇單向箭頭(第二個(gè))，將箭頭移至對應(yīng)的位置，并根據(jù)需要改變箭頭形態(tài)(點(diǎn)中箭頭后操作)。

注:分子模型的選擇須最符合文獻(xiàn)中所描述的分子形態(tài)，顏色則可以根據(jù)自己的圖片背景等各種因素自己做出調(diào)整。

⑤接下來需要表示出RANK下游信號分子之一JNK的作用方式

按照之前的方法，加入對應(yīng)的信號分子并讓其與RANK結(jié)合，下游信號通路之一即為JNK分子，按照J(rèn)NK的結(jié)構(gòu)，選擇兩個(gè)與結(jié)構(gòu)相結(jié)合的圖形，并插入箭頭，因?yàn)榧?xì)胞增殖與分化的過程是非常復(fù)雜，所以可以直接用英文表示其作用的結(jié)果。

注:用線性箭頭表示移動

⑥再表示出RANK下游信號分子之一NF-kB的作用方式

插圖的方法同上，根據(jù)需要調(diào)動細(xì)胞核、DNA分子與其余分子的位置和大小，并且加入文本，在分子結(jié)構(gòu)上輸入對應(yīng)的名稱

注:NF-kB與DNA分子結(jié)合的表示如下，箭頭所指表示轉(zhuǎn)錄過程，最后應(yīng)寫明Osteoclastogenesis(破骨細(xì)胞生成

基因)轉(zhuǎn)錄之后的作用是Induced osteoclast formation(誘導(dǎo)破骨細(xì)胞形成)

⑦表示出miR-143-5p、靶基因Runx2與OPG/RANKL信號通路的關(guān)系。

4、更換背景并保存文件

在軟件的菜單欄點(diǎn)擊background可以把選擇把背景設(shè)置成黑色背景，也可以是其它顏色的背景。

①源文件保存：

點(diǎn)擊左上角“File”，選擇“Save project”，進(jìn)行保存，在此操作基礎(chǔ)上保存的文件是可以修改的。

②Jpg/Png格式保存：

點(diǎn)擊Save as Image，在彈出的對話框中對文件進(jìn)行命名，并選擇保存類型為jpg格式，將保存為jpg格式的圖片以畫圖軟件打開，裁剪信號通路圖并進(jìn)行保存。或者也可以直接用截圖軟件截取信號通路圖。

5、信號通路機(jī)制圖細(xì)節(jié)說明

如下圖所示，針對畫好的通路圖，對一些細(xì)節(jié)進(jìn)行了說明，方便大家看的更明白。

注意：分子之間的作用與結(jié)合全部需要按照文獻(xiàn)的描述做正確的調(diào)整，如MAPK信號通路中大部分蛋白都會經(jīng)過磷酸化與去磷酸化過程，此過程與單純的因結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合是不同的，需要在分子相應(yīng)的蛋白質(zhì)分子上另外加入代表磷酸基團(tuán)的圖案，代表磷酸基團(tuán)的圖案如下圖框選所示。