アミノ酸配列からのタンパク質フォールド予測における最近のブレークスルーは、新しい構造の洪水を解き放った。タンパク質空間への洞察を広げ、生物工学や治療法への実用化を追求する新たな機会をもたらすと同時に、新たな課題も提示している。それと同時に…

生物の分子進化の歴史を理解するには、通常、近縁種や系統のゲノム領域を視覚的に比較する必要がある。このタスクを達成するためのアプリケーションはすでにいくつか存在するが、それらは古すぎたり、限定的すぎたり、あるいは複雑すぎたりして、ほとんどの…

タンパク質の機能アノテーションは生物科学における長年の課題の一つであり、様々な計算手法が開発されてきた。しかし、既存の方法では、GOファミリーの数が多く、アノテーションされたタンパク質が少ないという深刻なロングテール問題に悩まされている。そ…

Comparative Genome Dashboardは、生物間の遺伝子機能の類似点と相違点をインタラクティブに探索するためのウェブベースのソフトウェアツールである。このツールは細胞機能のハイレベルなグラフィカルな調査を提供し、興味のあるサブシステムをより詳細に調…

RNA-seqリードのシミュレーションは、バイオインフォマティクスツールの評価、比較、ベンチマーク、開発において極めて重要である。しかし、RNA-seqシミュレータの分野は過去10年間ほとんど進歩していない。このニーズに応えるため、本著者らは柔軟で高度に…

ゲノムのコンタミネーションは、比較進化ゲノミクスからメタゲノミクスに至るまで、様々なダウンストリームアプリケーションに影響を及ぼす問題として、ますます認識されるようになってきている。ここでは、ContScoutを紹介する。ContScoutは、アノテーショ…

最近のロングリードシーケンス技術の進歩により、高品質なゲノムアセンブリの作成が大幅に容易になった。テロメアtoテロメアなギャップレス（T2T）アセンブリは、ゲノムアセンブリの新たなゴールデンスタンダードとなっている。最近、T2Tレベルのリファレン…

ゲノムおよびメタゲノムの比較は、サンプル間で異なる、または共通する遺伝的エレメントを同定することに依存している。これらの遺伝的エレメントは、シークエンシングリードをアセンブルし、アセンブリ中の遺伝的エレメントを同定することによって、または…

2024/06/03 タイトル修正、誤字修正 生物学的配列の大規模なデータベースが利用可能になったことで、遺伝子の多様性と機能を深く探求する機会がもたらされた。細菌防御系は、多様であるがアノテーションが困難な遺伝子の豊富な供給源であり、バイオテクノロ…

原核生物の転写因子はリガンドによって遺伝子発現を制御するバイオセンサーとして利用可能であるが、現在はバイオセンサーが存在する化学リガンドのランドスケープは極めて限られている。この状況を拡大するために、本著者らは、enzyme reaction databasesの…

ハイスループットシーケンス技術（Next Generation Sequencing; NGS）は、多様な生物学的探究に取り組む研究者によってますます活用されるようになっている。最新のシーケンシングの驚くべきスケールと効率を活用し、ゲノム解析からタンパク質-核酸相互作用…

ロングターミナルリピート（LTR）レトロトランスポゾンは、ほとんどの植物種のゲノムにおいて、反復DNAエレメントの主要なクラスである。配列決定された植物ゲノムの数は加速度的に増加しており、植物ゲノムアセンブリ中のLTRレトロトランスポゾンの効率的な…

一般に公開されている細菌ゲノム配列の数は驚くほど多く（NCBIのGenBankだけでも200万アセンブル）、その数は増え続けている。このような豊富なデータから、これらの配列を進化の文脈の中で位置づける系統解析が求められている。系統的な配置は分類学的な分…

DeGeCIは、de Bruijn graphとして表現されるアノテーションされたミトコンドリアミトコンドリアゲノムのリファレンスデータベースを用いて、ミトコンドリア塩基配列から完全自動のde novo遺伝子予測を生成するコマンドラインツールである。入力ゲノムはこの…

構造情報はミスセンス変異の病原性予測に大きな可能性を持つが、配列データと構造データの間にはよく知られたギャップがあるため、構造に基づく病原性分類法は配列に基づく分類法に比べて限界がある。本著者らは、高精度なタンパク質構造予測手法であるAlpha…

MerCat2（"Mer-Catenate2"）は、オミックスデータ中のフィーチャーをロバストに解析するための、汎用性、並列性、拡張性、モジュール性を備えたソフトウェアパッケージである。MerCat2は、あらゆるプラットフォームからのHTSシークエンシングの生リード、ア…

2024/05/22 追記、誤字修正、コメント追加 メタゲノムの分類学的な分類器は、DNA配列かアミノ酸（AA）配列のどちらかを解析する。しかし、Metabuli (https://metabuli.steineggerlab.com)は、DNAとAAの両方を共同で解析し、感度の高い相同性検出のためにAAの…

トランスポーザブル・エレメント（TE）は、様々な真核生物のゲノムに豊富に存在する。TEは、通常、異なる転写因子（TF）が結合するシスエレメント（エンハンサーやプロモーターなど）を作り出すことで、重要な制御的役割を果たす可能性があることを示唆する…

第3世代シークエンシング技術は、高品質でウルトラロングリードを生成できることから人気を博している。さまざまなサンプルや複数のシーケンスプラットフォームから得られたデータセットを比較および包括的な解析に活用することは、生物学的メカニズムの解明…

タンパク質-タンパク質相互作用（PPI）は多くの細胞内プロセスを支えており、変異によるその破壊は疾患の原因となる。AlphaFold2のようなタンパク質構造予測手法の進化と、広範な実験的親和性データの利用可能性に伴い、タンパク質-タンパク質複合体における…

エラーの自己修正は、ロングリードシークエンシングデータの解析において極めて重要な最初のステップである。しかし、この目的のための既存のメソッドのほとんどは、主にエラー率が5％を超えるノイズの多いシーケンスデータ用に調整されており、多くの場合、…

メタゲノムのビニングは、同じゲノムに属するコンティグをクラスタリングすることであり、メタゲノムアセンブリゲノム（MAG）を復元するための重要なステップである。コンティグは、ゲノム全体で一貫したリードカバレッジパターンを利用することで連結される…

構造解析されたタンパク質と他のタンパク質、ペプチド、核酸との相互作用は、分子メカニズムを理解するための鍵となる。PPI3Dウェブサーバーは、前処理されクラスタ化された構造データを照会し、結果を解析し、タンパク質相互作用について相同性ベースの推論…

大量の16S rRNA遺伝子配列を分類学的に分類するには、OTUへのクラスタリングやノイズ除去法が主流である。本著者らは、個々のアンプリコン配列を迅速かつ正確に分類する新しい分類学的分類ツールspeciateITを開発した（https://github.com/Ravel-Laboratory/…

DNA配列中のパターンを同定し図示することは、様々な生物学的データ解析において極めて重要な作業である。この作業では、DNA配列の基本的な構成要素であるkmmerの集合によってパターンが表現されることが多い。これらのパターンを視覚的に明らかにするために…

ヒトゲノムのおよそ3％は可変反復配列（VNTR）で構成されている。これらの遺伝子座は多型性が高いが、アラインメントのブレイクポイントに基づいてバリアントを定義しマージする現在のアプローチでは、その多様性を完全に捉えることはできない。ここではvamo…

微生物の成長を記録し分析することは、ライフサイエンスにおける日常的な作業である。数十から数百の増殖曲線を同時に記録するマイクロプレートリーダーは、この作業にますます使用されるようになり、その迅速で信頼性の高い分析に対する需要が高まっている…

2024/05/08 追記 シーケンス技術の進歩により、細菌ゲノムは飛躍的に増加しており、確実な分類法が必要とされている。Qin et al. (2014)によって最初に提案されたPercentage Of Conserved Proteins (POCP)は、原核生物の属境界を評価するための貴重な指標で…

2024/04/24 誤字修正 メタゲノム解析は、ショットガンシーケンスによる微生物群集とその個々のメンバーの研究を可能にする。メタゲノム解析に不可欠な段階は、メタゲノムアセンブリゲノム（MAG）の回収である。メタゲノム解析では、シーケンスリードをコンテ…

ゲノムの反復配列を分析する一般的な方法は、ドットプロットによって可視化された配列類似性マトリックスを作成することである。StainedGlassのような革新的なアプローチは、ドットプロットを配列同一性のヒートマップとしてレンダリングすることにより、こ…