Phylogenomics of prokaryotic ribosomal proteins.
Phylogenomics of prokaryotic ribosomal proteins.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0036972
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Wolf YI
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yutin N;Puigbò P;Koonin EV;Wolf YI
微生物和细菌的核糖体含有超过50种蛋白质，其中34种在细胞生命的三个领域（细菌，古细菌和真核生物）中普遍保守。尽管核糖体（r-）蛋白基因具有高度的序列保守性，但由于其长度较短且序列组成有偏差，因此其注释通常是困难的。我们开发了一种用于识别r蛋白基因的自动计算管道，并将其应用于RefSeq数据库中的995个完全测序的细菌和87个古细菌基因组。该管道采用r蛋白的策展种子比对，对六框基因组翻译进行基于位置特异性评分矩阵（PSSM）的BLAST搜索，减少可能的基因注释错误。作为这种分析的结果，我们进行了原核R-蛋白互补普查，列举了缺失和旁系同源的R-蛋白，并分析了染色体分区之间的核糖体蛋白基因的分布。将细菌和古细菌r蛋白基因的系统模式映射到从r蛋白的串联比对重建的系统发育树，以揭示可能的多个独立的增益和损失的历史。这些比对，可供下载，可用作搜索配置文件，以改善r-蛋白质的基因组注释和进一步的比较基因组学研究。
Archaeal and bacterial ribosomes contain more than 50 proteins, including 34 that are universally conserved in the three domains of cellular life (bacteria, archaea, and eukaryotes). Despite the high sequence conservation, annotation of ribosomal (r-) protein genes is often difficult because of their short lengths and biased sequence composition. We developed an automated computational pipeline for identification of r-protein genes and applied it to 995 completely sequenced bacterial and 87 archaeal genomes available in the RefSeq database. The pipeline employs curated seed alignments of r-proteins to run position-specific scoring matrix (PSSM)-based BLAST searches against six-frame genome translations, mitigating possible gene annotation errors. As a result of this analysis, we performed a census of prokaryotic r-protein complements, enumerated missing and paralogous r-proteins, and analyzed the distributions of ribosomal protein genes among chromosomal partitions. Phyletic patterns of bacterial and archaeal r-protein genes were mapped to phylogenetic trees reconstructed from concatenated alignments of r-proteins to reveal the history of likely multiple independent gains and losses. These alignments, available for download, can be used as search profiles to improve genome annotation of r-proteins and for further comparative genomics studies.
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