gene cluster
2024/11/01 タイトル変更 二次代謝産物とは、生物の発生には必須ではないが、生態学的・生理学的に重要な利益をもたらす化合物のことである。これらの化合物は、医療、バイオテクノロジー、農業に応用されている。二次代謝産物の生産は、生合成遺伝子クラス…
比較ゲノム解析では、ゲノムの遺伝子座のアラインメントを可視化することがよくある。PythonやRのライブラリからスタンドアローンのGUIまで、このタスクのためにいくつかのソフトウェアツールが利用可能であるが、高速で自動化された使用法と出版可能なベク…
機能的に関連する遺伝子は、特に原核生物において、ゲノム上でしばしば近傍にグループ化されることがよく知られている。この現象が起こる進化的メカニズムは様々であるが、未知の遺伝子の機能を予測するのに利用できる。ここでは、現在利用可能な膨大なゲノ…
ゲノムシークエンシングにより、細菌や古細菌の驚くべき多様性が明らかになったが、これらのゲノムを横断的に閲覧するための高速で便利なツールは存在しない。原核生物の多様性の中で、目的のタンパク質のホモログの存在率や、それらのホモログの遺伝子近傍…
2024/05/18 論文引用 遺伝子近傍の解析と比較は、微生物ゲノムの構造、機能、進化を探索するための強力なアプローチである。ゲノムの可視化や比較のためのツールは数多く存在するが、大規模なゲノムデータベースやユーザーが作成したデータセットを横断して…
2024/10/10 追記 メタゲノミクスは、環境やヒトに関連するマイクロバイオーム研究に革命をもたらした。しかし、生物学的プロセスや分子機能が知られているタンパク質の数は限られており、これが大きなボトルネックとなっている。原核生物やウイルスでは、同…
2024/03/24 ローカルでのラン例追記 微生物は、二次代謝や特殊な代謝の一環として、小さな生物活性化合物を生成する。このような代謝物は、抗菌、抗がん、抗真菌、抗ウイルスなどの生物活性を持つことが多く、医療や農業への応用に重要な役割を担っている。…
特殊な機能をコードする遺伝子の共局在は、微生物ゲノムに共通し、より大きな真核生物のゲノムにも存在する。重要な例として、薬用、農業用、工業用として価値のある特殊な代謝物（例：antimicrobials）を生産する生合成遺伝子クラスター（BGC）がある。BGC…
ゲノム、トランスクリプトーム、その他の微生物オミックスデータの解釈は、十分にアノテーションされたゲノムの利用可能性に大きく依存している。公開されている微生物ゲノムの数が指数関数的に増加し続ける中、品質管理と一貫したアノテーションの必要性が…
微生物由来の天然物は、創薬のための生物活性化合物の主要な供給源である。その中でも、非リボソームペプチド（f）は、抗生物質、免疫抑制剤、抗がん剤を含む多様な天然物のクラスである。近年の天然物探索の進歩により、数千種類のNRPの化学構造が明らかに…
シンテニー保存性の解析は、原核生物の未知遺伝子の潜在的な機能的役割を調査するための確立された方法論である。しかし、ゲノムコンテキストの再構築と可視化を行うバイオインフォマティクスツールは、通常、計算速度に依存し、狭い分類学上の範囲に限定さ…
生合成遺伝子クラスター（BGC）は、医療やバイオテクノロジーに利用可能な新規かつ特殊な代謝物をコードしている可能性があるため、（メタ）ゲノムマイニングの魅力的なターゲットとなっている。本稿では、条件付きランダムフィールド（CRF）を用いて、メタ…
磁性細菌（MTB）におけるマグネトソームの生合成と組織化を担うマグネトソーム遺伝子クラスター（MGC）は、細菌の磁気受容、オルガネラ生物形成、細胞内バイオミネラリゼーションの機構と進化的起源を解読する鍵となるものである。ここでは、大規模な（メタ…
生合成遺伝子群（BGCs）にコードされた酵素や酵素複合体によって、さまざまな生理活性物質が生産されている。これらのBGCは、そのDNA配列に基づいて同定され、機能的な注釈が付けられる。さらなる研究開発のための候補は、その機能的なアノテーション、既知…
Gramene（http://www.gramene.org）は、モデル植物と主要作物のゲノムおよびパスウェイデータの比較機能解析に基づいたナリッジベースで、世界中の農業研究者をサポートする。このリソースは、FAIRデータ原則に基づいて、オープンアクセスと再現可能な科学を…
2021 3/1 renameコマンド修正 2022/03/17 論文引用 関心のある遺伝子の周囲の配列を解析することは、特に抗菌薬耐性遺伝子などの水平遺伝子導入におけるmobile genetic elements (MGEs) の役割を理解する上で非常に重要であることが多い。ここでは、一貫した…
微生物は、特殊な代謝経路の酵素をコードする物理的にクラスタ化された遺伝子である生合成遺伝子クラスター（BGC）を発現することにより、膨大な種類の天然物を生産している。これらの天然物は、工業的・医学的利用価値の高い幅広いケミカルクラス（アミノグ…
細菌単離株の進化の背景を理解することは、幅広い研究への応用が期待される。しかし、正確な種の系統樹を作成することは依然として困難である。現在、種の同定には16S rDNAへの依存が一般的になっている。残念ながら、この普及している方法では、配列の保存…
2020 11/11 extractコマンド追記 2022/11/21 登録コマンド追記 代謝、薬剤耐性、病原性などの生物学的パスウェイに関与する遺伝子は、多くの場合、遺伝子クラスターとしてクラスター化されている。相同な遺伝子クラスターを特定することは、その機能や進化の…
2020 11/8 誤字修正、11/10 preprint引用追加、12/15 追記 2021 1/19 論文引用、11/8 ヘルプ更新 2022/11/24 コメント追記 2023/03/31 追記 生物学的パスウェイに関与する遺伝子は、多くの場合、遺伝子クラスターに集まっており、それらを比較することで、そ…
代謝遺伝子クラスター（MGC）は、特定の代謝パスウェイのゲノム上で共局在し、潜在的に共制御される遺伝子である。細菌のオペロンとは対照的に、それらは単一の転写ユニットの制御下にはない。 MGCは真菌ゲノムによく見られ、MGCは植物の例外としてのみ発生…
2020 5/27 コメント追加 2020 5/28 -mオプション追記 遺伝子、遺伝子クラスター、およびその近傍のゲノムコンテクストを比較することは、遺伝子の機能や微生物の進化の基盤を決定する上で非常に重要である。現在のところ、多数のゲノムのゲノムコンテクスト…
2020 2/27 コメント追加 原核生物のゲノムでは、機能的に結合した遺伝子を保存された遺伝子クラスターに組織化して、それらの協調的な調節を可能にしている。このようなクラスターには、1つまたは複数のオペロンが含まれる可能性がある。これは、同時転写さ…
2024/09/20 追記 鉄は地球上のほぼすべての生命にとっての微量栄養素である。鉄は、鉄酸化および鉄還元微生物による電子供与体および電子受容体として使用でき、光合成および呼吸を含むさまざまな生物学的プロセスで使用される。鉄は地球の地殻で4番目に豊富…
植物、微生物、菌類は、多くの場合、1つまたはいくつかの種にユニークな多種多様な特殊な代謝物を生成する。文明の夜明けから、人間は薬用、経済的、またはレクリエーション目的でこの宝の山を利用している。過去10年以内に、ゲノムに基づいた特殊な代謝産物…
2019 11/25 誤字修正 メタゲノムのde novoアセンブラについて少し誤解している人がいたので、注意喚起を兼ねて簡単にまとめておく。 メタゲノムのデータセットは特定の環境の生物の混ぜ物のシーケンシングリードに由来しているため、よく似ているがわずかに…
遺伝子近傍の検査は比較ゲノミクスの不可欠な部分だが、遺伝子クラスターのpublication品質のグラフィックスを作成するツールはない。 Gene Graphicsは、このようなビジュアルを作成するための簡単なWebアプリケーションである。サポートされている入力には…
遺伝子は真核生物のゲノムに沿ってランダムには配置されていないことが十分に確立されている（Feuerborn and Cook、2015; Hurst et al、2004）。これまでに研究されたすべての真核生物で、遺伝子の位置と遺伝子発現、遺伝子機能または量的形質の間の多様な相…
バクテリア、菌類、植物は、それぞれが関与する多様な生物間相互作用において、地球全体で独自の特定の生態学的役割を持つ特殊な代謝産物の非常に多様性を生み出している。この多様な特殊な代謝は、医薬品、農業、製造業で広く使用されている天然物の豊富な…
真核生物ゲノムの遺伝子のorderは、進化を通じてあまり保存されない傾向がある（DávilaLópezet al。、2010）。この傾向にもかかわらず、 遺伝子の特定のグループは、長い進化距離にわたってゲノム内に近接したままであり、これは、選択がそれらのゲノムの共…
