# KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)

KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)는 유전자와 게놈의 관계를 분석하여 생물학적 시스템의 기능을 이해하기 위해 구축된 통합 데이터베이스입니다. 분자 수준에서 일어나는 화학 반응과 상호작용을 네트워크 형태로 모델링하여, 유전체 정보가 어떻게 실제 생물학적 기능으로 발현되는지를 체계적으로 제공합니다.

## 개요

KEGG의 주된 목적은 게놈 서열 분석을 통해 얻은 유전자 목록을 고차원적인 생물학적 기능 단위로 연결하는 것입니다. KEGG는 생물학적 시스템을 개별 유전자의 집합이 아닌, 여러 분자가 상호작용하는 '경로(Pathway)' 단위로 모델링합니다. 이를 통해 특정 유전자의 변이나 발현 변화가 전체 대사 경로 또는 신호 전달 체계에 어떤 영향을 미치는지 예측할 수 있게 합니다.

## 주요 데이터베이스

KEGG는 목적에 따라 다양한 하위 데이터베이스를 운영하고 있으며, 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

* **KEGG PATHWAY**: 생물학적 시스템의 기능을 경로 지도로 시각화하여 제공하는 핵심 데이터베이스입니다. 대사 경로, 신호 전달 경로, 질병 경로 등을 포함합니다.
* **KEGG GENES**: 유전자 서열 정보와 함께 해당 유전자가 참여하는 경로 정보를 연결하여 제공합니다.
* **KEGG ORTHOLOGY (KO)**: 서로 다른 종 사이에서 기능적으로 유사한 유전자 그룹(Orthologs)을 분류하여, 종 간의 기능적 비교 분석을 가능하게 합니다.
* **KEGG MODULES**: 경로의 일부분인 기능적 단위(모듈)를 정의하여, 특정 대사 능력을 갖추었는지 빠르게 판단할 수 있게 합니다.

### KEGG 데이터 구조 분류

| 분류 | 설명 | 주요 분석 대상 |
| :--- | :--- | :--- |
| **Pathway** | 분자 간 상호작용 네트워크 | 대사 경로, 신호 전달, 질병 메커니즘 |
| **Genome** | 종별 유전체 정보 및 주석 | 유전자 서열, 기능 할당 |
| **Orthology** | 종 간 기능적 상동성 분류 | KO 번호, 진화적 기능 보존 분석 |
| **Chemical** | 화합물 및 약물 정보 | 기질, 생성물, 억제제, 활성제 |

## 활용 분야

KEGG는 현대 생물정보학 및 시스템 생물학 연구에서 필수적인 도구로 활용됩니다.

1. **대사 경로 분석 (Metabolic Pathway Analysis)**: 전사체(Transcriptome)나 대사체(Metabolome) 데이터를 KEGG 경로에 매핑하여, 특정 조건에서 어떤 대사 경로가 활성화되거나 억제되었는지 분석합니다.
2. **기능적 주석 달기 (Functional Annotation)**: 새로 해독된 게놈의 유전자들이 어떤 기능을 수행하는지 KO 번호를 통해 빠르게 예측합니다.
3. **질병 메커니즘 연구**: 특정 질병과 관련된 유전자-단백질-화합물의 상호작용 네트워크를 분석하여 새로운 치료 타겟을 발굴합니다.
4. **비교 유전체학**: 서로 다른 종의 KEGG 경로를 비교하여 생물학적 진화 과정과 종 특이적 대사 특성을 연구합니다.

## 관련 링크

* [KEGG 공식 홈페이지](https://www.genome.jp/kegg/)
* [KEGG API 가이드](https://www.genome.jp/kegg/rest/)