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(编辑推荐)本文系统介绍了韩国代谢组学数据存储库(KMAP)的架构设计、国际标准化实践及质量控制体系。该平台通过三级元数据模型(BioProject-BioSample-BioData)整合多组学数据,采用自动化验证与人工审核结合的QA/QC流程,并积极参与MetabolomeXchange等国际协作,推动代谢组学数据的FAIR(可查找、可访问、可互操作、可重用)化管理。
1 引言
代谢组学技术的快速发展催生了海量复杂数据,但韩国此前缺乏国家级数据管理基础设施。韩国生物数据站(K-BDS)应运而生,其子平台KMAP专攻代谢组学数据存储,通过统一元数据标准和国际化协作,解决数据碎片化问题。平台设计遵循FAIR原则,支持临床、环境、农业等多领域数据,其核心创新在于三级元数据架构与代谢组学特异性字段的结合。
2 元数据与数据
KMAP采用K-BDS通用三级架构:
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BioProject记录项目级信息(如资助来源)
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BioSample描述生物样本特征(如物种、年龄)
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BioData包含技术参数(MS的色谱条件/NMR的脉冲序列)
平台支持质谱(MS)和核磁共振(NMR)数据的标准化提交,包括原始数据与(半)定量表格,并推荐使用PubChem、HMDB等数据库进行代谢物注释。独创的GBox传输工具使大文件上传速度提升10倍,而实时元数据验证系统显著提高数据质量。
3 与其他数据存储库的协调
KMAP正通过三项举措融入全球代谢组学数据网络:
1)参与新一代MetabolomeXchange联盟建设
2)开发支持通用谱图标识符(USI)的API接口
3)向Pan-ReDU平台贡献数据以实现跨库分析
这些努力弥补了既往代谢组学数据共享缺乏类似ProteomeXchange统一标准的短板。
4 质量控制与审核
平台实施双轨制质控:
- 自动化检查元数据完整性
- 代谢组学数据审核中心(MDCC)专家人工审核
特别要求标注QC样本类型(如混合QC或标准品),并鼓励提交QC指标报告。其质量控制指南融合了代谢组学质量保证与控制联盟(mQACC)的国际建议和本地化实践。
5 用户支持与数据利用
KMAP提供阶梯式支持体系:
• 提交界面嵌入字段级提示模板
• 帮助台提供电话/邮件技术支持
• 年度用户研讨会收集反馈
数据发现界面支持按实验条件、仪器平台等多维度筛选,下载方式灵活可选。
6 未来展望与结论
KMAP的进化路线图聚焦三大方向:
1)开发AI辅助的语义校验工具提升审核效率
2)强化与基因组学等数据的跨组学关联
3)作为国家代谢组学资源库的示范效应
平台既服务于韩国研究需求,也通过USI接口、RESTful API等技术与全球基础设施互联,成为代谢组学大数据时代的关键节点。