針對生化代謝途徑之資料模組、範例式查詢以及查詢處理演算法

Abstract

隨著生物科技邁入後基因時代，生物資訊研究的重 心由基因體與蛋白質逐漸擴展到生化代謝途徑上。 綜觀目前的系統，針對生化代謝途徑所提供的查詢 功能，主要以關鍵字（keyword−based）的查詢方式 為主，例如輸入參與反應的化合物（compound）或 催化反應的酵素（enzyme）為查詢的條件。在本篇 論文中，我們把多媒體資料內涵式查詢（multimedia content-based retrieval）的概念方法，延伸應用到生 物代謝途徑的查詢上。我們提供另ㄧ種查詢方式， 稱為範例式查詢（query by example）。首先，我們 以關連性資料模組（relational data model）來儲存生 化代謝途徑（metabolic pathway）。並且設計ㄧ範例 式查詢（query-by-example）的查詢介面，讓使用者 可依照範例式查詢到相關代謝途徑。對於這類資料 的查詢，我們分別針對「化學反應網路（chemical networks）」和「酵素網路（enzyme networks）」歸 納四種查詢型態（query type）。並分別針對這兩種 網路提出索引結構（indexing structure）的索引結構 表(inverted−list table)及針對每個查詢型態提出查詢 處理演算法（query processing algorithm）。最後， 我們以KEGG XML 文件為資料來源，將文件經過 XML parser 存放在我們設計的關聯式資料表中。依 據我們的索引結構與查詢處理演算法，實作出範例 式查詢（query-by-example）的查詢系統。