The MetaCyc database (MetaCyc.org) is a freely accessible comprehensive database describing metabolic pathways and enzymes from all domains of life. The majority of MetaCyc pathways are small-molecule metabolic pathways that have been experimentally determined. MetaCyc contains more than 2400 pathways derived from >46 000 publications, and is the largest curated collection of metabolic pathways. BioCyc (BioCyc.org) is a collection of 5700 organism-specific Pathway/Genome Databases (PGDBs), each containing the full genome and predicted metabolic network of one organism, including metabolites, enzymes, reactions, metabolic pathways, predicted operons, transport systems, and pathway-hole fillers. The BioCyc website offers a variety of tools for querying and analyzing PGDBs, including Omics Viewers and tools for comparative analysis. This article provides an update of new developments in MetaCyc and BioCyc during the last two years, including addition of Gibbs free energy values for compounds and reactions; redesign of the primary gene/protein page; addition of a tool for creating diagrams containing multiple linked pathways; several new search capabilities, including searching for genes based on sequence patterns, searching for databases based on an organism's phenotypes, and a cross-organism search; and a metabolite identifier translation service.

An updated genome-scale reconstruction of the metabolic network in Escherichia coli K-12 MG1655 is presented. This updated metabolic reconstruction includes: (1) an alignment with the latest genome annotation and the metabolic content of EcoCyc leading to the inclusion of the activities of 1260 ORFs, (2) characterization and quantification of the biomass components and maintenance requirements associated with growth of E. coli and (3) thermodynamic information for the included chemical reactions. The conversion of this metabolic network reconstruction into an in silico model is detailed. A new step in the metabolic reconstruction process, termed thermodynamic consistency analysis, is introduced, in which reactions were checked for consistency with thermodynamic reversibility estimates. Applications demonstrating the capabilities of the genome-scale metabolic model to predict high-throughput experimental growth and gene deletion phenotypic screens are presented. The increased scope and computational capability using this new reconstruction is expected to broaden the spectrum of both basic biology and applied systems biology studies of E. coli metabolism.

The MetaCyc database (MetaCyc.org) is a comprehensive and freely accessible database describing metabolic pathways and enzymes from all domains of life. MetaCyc pathways are experimentally determined, mostly small-molecule metabolic pathways and are curated from the primary scientific literature. MetaCyc contains >2100 pathways derived from >37 000 publications, and is the largest curated collection of metabolic pathways currently available. BioCyc (BioCyc.org) is a collection of >3000 organism-specific Pathway/Genome Databases (PGDBs), each containing the full genome and predicted metabolic network of one organism, including metabolites, enzymes, reactions, metabolic pathways, predicted operons, transport systems and pathway-hole fillers. Additions to BioCyc over the past 2 years include YeastCyc, a PGDB for Saccharomyces cerevisiae, and 891 new genomes from the Human Microbiome Project. The BioCyc Web site offers a variety of tools for querying and analysis of PGDBs, including Omics Viewers and tools for comparative analysis. New developments include atom mappings in reactions, a new representation of glycan degradation pathways, improved compound structure display, better coverage of enzyme kinetic data, enhancements of the Web Groups functionality, improvements to the Omics viewers, a new representation of the Enzyme Commission system and, for the desktop version of the software, the ability to save display states.

MetaCyc (MetaCyc.org) is a comprehensive reference database of metabolic pathways and enzymes from all domains of life. It contains 2749 pathways derived from more than 60 000 publications, making it the largest curated collection of metabolic pathways. The data in MetaCyc are evidence-based and richly curated, resulting in an encyclopedic reference tool for metabolism. MetaCyc is also used as a knowledge base for generating thousands of organism-specific Pathway/Genome Databases (PGDBs), which are available in BioCyc.org and other genomic portals. This article provides an update on the developments in MetaCyc during September 2017 to August 2019, up to version 23.1. Some of the topics that received intensive curation during this period include cobamides biosynthesis, sterol metabolism, fatty acid biosynthesis, lipid metabolism, carotenoid metabolism, protein glycosylation, antibiotics and cytotoxins biosynthesis, siderophore biosynthesis, bioluminescence, vitamin K metabolism, brominated compound metabolism, plant secondary metabolism and human metabolism. Other additions include modifications to the GlycanBuilder software that enable displaying glycans using symbolic representation, improved graphics and fonts for web displays, improvements in the PathoLogic component of Pathway Tools, and the optional addition of regulatory information to pathway diagrams.

The 5.67-megabase genome of the plant pathogen Agrobacterium tumefaciens C58 consists of a circular chromosome, a linear chromosome, and two plasmids. Extensive orthology and nucleotide colinearity between the genomes of A. tumefaciens and the plant symbiont Sinorhizobium meliloti suggest a recent evolutionary divergence. Their similarities include metabolic, transport, and regulatory systems that promote survival in the highly competitive rhizosphere; differences are apparent in their genome structure and virulence gene complement. Availability of the A. tumefaciens sequence will facilitate investigations into the molecular basis of pathogenesis and the evolutionary divergence of pathogenic and symbiotic lifestyles.

MetaCyc (https://MetaCyc.org) is a comprehensive reference database of metabolic pathways and enzymes from all domains of life. It contains more than 2570 pathways derived from >54 000 publications, making it the largest curated collection of metabolic pathways. The data in MetaCyc is strictly evidence-based and richly curated, resulting in an encyclopedic reference tool for metabolism. MetaCyc is also used as a knowledge base for generating thousands of organism-specific Pathway/Genome Databases (PGDBs), which are available in the BioCyc (https://BioCyc.org) and other PGDB collections. This article provides an update on the developments in MetaCyc during the past two years, including the expansion of data and addition of new features.

The EcoCyc database ( http://EcoCyc.org/ ) is a comprehensive source of information on the biology of the prototypical model organism Escherichia coli K12. The mission for EcoCyc is to contain both computable descriptions of, and detailed comments describing, all genes, proteins, pathways and molecular interactions in E.coli . Through ongoing manual curation, extensive information such as summary comments, regulatory information, literature citations and evidence types has been extracted from 8862 publications and added to Version 8.5 of the EcoCyc database. The EcoCyc database can be accessed through a World Wide Web interface, while the downloadable Pathway Tools software and data files enable computational exploration of the data and provide enhanced querying capabilities that web interfaces cannot support. For example, EcoCyc contains carefully curated information that can be used as training sets for bioinformatics prediction of entities such as promoters, operons, genetic networks, transcription factor binding sites, metabolic pathways, functionally related genes, protein complexes and protein–ligand interactions.

Incompatible data storage formats have hindered the sharing and analyses of digital representations of biological pathways. BioPAX is a standardized language supported by >40 databases and software tools for exchanging pathway data. Biological Pathway Exchange (BioPAX) is a standard language to represent biological pathways at the molecular and cellular level and to facilitate the exchange of pathway data. The rapid growth of the volume of pathway data has spurred the development of databases and computational tools to aid interpretation; however, use of these data is hampered by the current fragmentation of pathway information across many databases with incompatible formats. BioPAX, which was created through a community process, solves this problem by making pathway data substantially easier to collect, index, interpret and share. BioPAX can represent metabolic and signaling pathways, molecular and genetic interactions and gene regulation networks. Using BioPAX, millions of interactions, organized into thousands of pathways, from many organisms are available from a growing number of databases. This large amount of pathway data in a computable form will support visualization, analysis and biological discovery.

BioCyc.org is a microbial genome Web portal that combines thousands of genomes with additional information inferred by computer programs, imported from other databases and curated from the biomedical literature by biologist curators. BioCyc also provides an extensive range of query tools, visualization services and analysis software. Recent advances in BioCyc include an expansion in the content of BioCyc in terms of both the number of genomes and the types of information available for each genome; an expansion in the amount of curated content within BioCyc; and new developments in the BioCyc software tools including redesigned gene/protein pages and metabolite pages; new search tools; a new sequence-alignment tool; a new tool for visualizing groups of related metabolic pathways; and a facility called SmartTables, which enables biologists to perform analyses that previously would have required a programmer’s assistance.