macでインフォマティクス

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NGS関連のインフォマティクス情報についてまとめています。

tRNA配列を比較する tRNAviz

  

 比較研究および豊富なシーケンシングに基づく分子アッセイに何千ものゲノムが利用可能な現在、tRNA遺伝子の全相補体がどのように展開され調節されるかについての我々の理解が進んでいる。トランスファーRNA(tRNA)はタンパク質翻訳の中心であり、さまざまな機能において細胞代謝の調節因子として作用することが知られている(ref.1〜3)。これらの機能は、最終的にはtRNA遺伝子の一次ヌクレオチド配列に関係している。これは生命の領域を超えて種によって驚くほど変化し、この分子の絶え間ない進化を証明している(ref.4–7)。多くの種、特に多細胞真核生物において、名目上同じ翻訳機能を実行する、同じアンチコドンを有するtRNAの複数の異なるバージョン(isodecoders)がしばしば存在する(ref.8、9)。しかしながら、多様なisodecodersの調節、処理および特定の生物学的役割におけるいかなる差異も、大部分は探求されていない。 tRNAのライフサイクルと機能は膨大な数のタンパク質によって調節され、その多くはtRNA転写産物と直接相互作用し、細胞内で最も高密度に修飾されたRNAを生成する(ref.2,10–14)。体細胞性または生殖細胞系のtRNA変異(例、一塩基多型)が個々のtRNAとタンパク質の相互作用をどのように変化させるかは、大多数のtRNAおよびtRNAプロセシングタンパク質では明確に定義されていない。例えば、哺乳動物ゲノムには一般に4〜5個のArg-TCT isodecodersがあるにもかかわらず、単一のユニークなArg-TCT isodecodersが哺乳動物ゲノムには高度に保存されており、正常な脳機能において重要な役割を果たす(ref.15)。特殊化した機能を持つtRNAのさらに多くの症例が、生命の領域を通して発生する可能性があり、それらは保存パターンの例外を調べることによって同定することができる。

 数千のシークエンスされたゲノムと数十万のtRNA遺伝子(ref.16-18)の中で、個々のtRNAの位置のレベルであらゆるクレードの保存パターンを調べるユニークなopportunityがある。ただし、tRNAの比較ゲノム解析のために設計されたいくつかのツールは、クエリの柔軟性とシーケンスデプスを欠いている。 tRNA db(ref.16)、tRNA DB-CE(ref.17)、およびGtRNA db(ref.18)には、クレードおよびアイソタイプによってtRNAをフィルタリングするための強力な検索エンジンが含まれているが、さらなる分析はこれらの配列のダウンロードおよび探索に限定される。A landmark comparative analysis of tRNAs(ref.5)は包括的ではあるが、わずか50のゲノムを用いてシーケンシング時代初期に行われた。 生命の3ドメインにおけるコドン節約の徹底的な分析(ref.19)は1000以上の追加のゲノムを利用したが、アンチコドン(tRNAの位置34〜36)にのみ焦点を合わせた。

 本著者らは、ウェブブラウザを用いて任意の研究者によるtRNA配列の保存パターンの研究を容易にするためにtRNAvizを開発した。 tRNAvizは、コンセンサス機能の要約、異なる系統学的クレードの任意の組み合わせにわたる配列機能の分布のグループ化および視覚化を行い、ユーザー提供のtRNA配列のあらゆる位置の標準的または非定型的性質を確率論的に評価できる。すべてのビジュアライゼーションはpublication品質の図としてダウンロード可能で、1500以上の種からの15万以上のtRNAが比較およびカスタムビジュアライゼーションに利用できる。

 

about 

http://trna.ucsc.edu/tRNAviz/about/

 

 

使い方

http://trna.ucsc.edu/tRNAviz/taxonomy/#にアクセスする。

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Compareには3つのモードがある。

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speciesレベルで比較するBy Speciesを選んでみる。

比較するspeciesをタイプする。

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調べるポジション、isotype、アンチコドンを選択する。

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さらに追加するにはAdd focusをクリックする。

 

頻度が表示される。この部位はどちらの生物もC(緑色)かU(青色)が占めている。

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カーソルを合わせると詳細が表示される。

sequenceからは、全ポジションを直接比較できる。

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Summaryからは、cladeや生物名をタイプして全部位の要約を表示できる。

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taxonomy - Reference clade-specific aggregated tRNA annotations across taxonomic ranks

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引用

tRNAviz: explore and visualize tRNA sequence features
Brian Y Lin, Patricia P Chan, Todd M Lowe
Nucleic Acids Research, Volume 47, Issue W1, 02 July 2019, Pages W542–W547