必須遺伝子とは、生物が特定の条件下で生存するために必要な遺伝子のことである。バクテリアの最小遺伝子セットの研究では、生命を維持するための基本的な細胞プロセスが解明されている。この5年間、CRISPR/Cas9をさまざまな種類のヒト細胞に適用することに成功したことなどにより、ヒトの必須遺伝子の同定は大きく進展した。Database of Essential Genes（必須遺伝子データベース）（www.essentialgene.org）の新リリースであるDEG 15は、DEG 10と比較して、大きな進歩をもたらした。真核生物の必須遺伝子の数は4倍以上、原核生物の必須遺伝子の数は2倍以上に増えた。特に、ヒトの必須遺伝子数は10倍以上に増えた。また、解析モジュールを開発し、細菌のleading strandsとlagging strandsの間の必須遺伝子分布、細胞内局在分布、Gene ontologyやKEGGパスウェイのエンリッチメント解析、実験間で遺伝子セットを比較対照するためのベンダイアグラムの作成など、様々な解析を行うことができる。さらに、このデータベースには、種や実験に応じたBLAST検索を行うためのカスタマイズ可能なBLASTツールが用意されている。このように、DEGは原核生物と真核生物の間で、人間が編集した最新の必須遺伝子の記録と、必須遺伝子の解析を強化するためのツールを包括的に保持している。
2004年の論文より
必須遺伝子とは、細胞の生命維持に欠かせない遺伝子のことである。これらの遺伝子は、生きた細胞に必要な最小限の遺伝子セットを構成している。著者らは、現在入手可能なすべての必須遺伝子を集めたDatabase of Essential Genes (DEG)を構築した。必須遺伝子にコードされている機能は、生命の基盤と考えられているため、すべての細胞に共通している可能性がある。ユーザーは、DEGに対してクエリ配列をBLASTすることができる。相同性のある遺伝子が見つかれば、問い合わせた遺伝子も必須遺伝子である可能性がある。ユーザーは必須遺伝子をその機能や名前で検索することができる。また、DEGの全レコードを閲覧・抽出することもできる。必須遺伝子の産物は、抗菌薬の優れたターゲットとなる。また、必須遺伝子を解析することで、「細胞の生命維持に必要な基本的な機能は何か」という問いに答えることができる。DEGはウェブサイト（http://tubic.tju.edu.cn/deg/）から自由にアクセスできる。
DEG10の論文（2014年）より
DEG 10では、タンパク質をコードする遺伝子に加えて、ノンコーディングRNA、プロモーター、制御配列、複製起点などの必須ゲノム要素が含まれるようになった。ハイスループットシーケンサーと高密度トランスポゾン変異誘発法の組み合わせにより、必須遺伝子の決定プロセスが大幅に加速された。DEG 5と比較して、ゲノムワイド遺伝子必須性スクリーニングが飽和しているバクテリアの数は、31 のバクテリアのデータを持つ DEG 10 で約 3 倍になった。（中略）真核生物の必須遺伝子は、近年急激に増加した原核生物の必須遺伝子とは対照的に、着実に増加しているものの、急激な増加は見られない。これは、ゲノムワイドな変異誘発戦略がないためである。しかし、単一遺伝子のノックアウトには多大な労力を要するため、多施設での共同研究が必要となる。2007年に設立された国際ノックアウトマウスコンソーシアム（IKMC）の目的は、すべての遺伝子を1つずつ欠失させた突然変異マウスを作製することである。最近の報告では、タンパク質をコードする全遺伝子約2万個のうち、約1万7千個についてマウスの遺伝子欠失変異体が得られている。したがって、近い将来、マウスの必須タンパク質コード化遺伝子の完全なセットが得られると期待される。Saccharomyces cerevisiaeが真核生物として初めて全ての単一遺伝子欠失変異体が作成されたことを受けて、DEG 10では、真核生物としては2番目に飽和遺伝子欠失研究が行われているSchizosaccharomyces pombeの必須遺伝子を追加した。
http://origin.tubic.org/deg/public/index.phpにアクセスする。
種名はクリックできるようになっている。
必須遺伝子とは、生物の生存に不可欠な遺伝子であり、生命の根幹をなすものと考えられている。DEGでは、バクテリア、古細菌、真核生物のうち、現在利用可能な必須ゲノムエレメント（タンパク質コーディング遺伝子、ノンコーディングRNAなど）の記録をホストしている。細菌の必須遺伝子は、最小のゲノムを構成し、機能モジュールのセットを形成するが、これらのモジュールは新分野である合成生物学において重要な役割を果たす。
Browseでは必須遺伝子をブラウジングできる。バクテリア、アーキア、真核生物、Non-codingに分かれている。バクテリアのBrowseをクリックした。
生物名、必須遺伝子数が表示されている。その右には、必須遺伝子の研究の論文の引用が表示されている（この論文を読めば必須遺伝子がどのような方法で決められたものなのか知ることができる）
2021年10月現在、バクテリアは66生物利用できる。
真核生物では33利用できる。論文ごとにまとまっているため、ヒトなどは複数回出てい来る。
ここではバクテリアからBacillus subtilis 168をクリックしてみた。細菌のリーディングストランドとラギングストランド間の必須遺伝子分布、細胞内局在化分布、GOやKEGG pathwayの分布がまとめられている。
グラフをクリックすると、そこに含まれる遺伝子のリストが表示される。
Bar plotに変更した。
Searchタブでは遺伝子名や生物名での検索ができる。
BLASTタブではBlastnやBnlastp、BlastxでBLAST検索できる。
Browseタブでは含まれる必須遺伝子のリストを見ることができる。
Bacillus subtilis 168では271遺伝子含まれていた。
実験間で遺伝子セットを比較対照するためのベン図の生成などもできるようになっている。
引用
DEG 15, an update of the Database of Essential Genes that includes built-in analysis tools
Hao Luo, Yan Lin, Tao Liu, Fei-Liao Lai, Chun-Ting Zhang, Feng Gao, Ren Zhang
Nucleic Acids Res. 2021 Jan 8;49(D1):D677-D686
Gene essentiality analysis based on DEG 10, an updated database of essential genes
Feng Gao, Hao Luo, Chun-Ting Zhang, Ren Zhang
Methods Mol Biol. 2015;1279:219-33
DEG 10, an update of the database of essential genes that includes both protein-coding genes and noncoding genomic elements
Hao Luo, Yan Lin, Feng Gao, Chun-Ting Zhang, Ren Zhang
Nucleic Acids Res. 2014 Jan;42(Database issue):D574-80
DEG 5.0, a database of essential genes in both prokaryotes and eukaryotes
Ren Zhang, Yan Lin
Nucleic Acids Res. 2009 Jan;37(Database issue):D455-8
Gene essentiality analysis based on DEG, a database of essential genes
Chun-Ting Zhang 1, Ren Zhang
Methods Mol Biol. 2008;416:391-400
DEG: a database of essential genes
Ren Zhang, Hong-Yu Ou, Chun-Ting Zhang
Nucleic Acids Res. 2004 Jan 1;32(Database issue):D271-2
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