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相同グループ法による系統プロファイリングを用いた植物遺伝子機能の大規模推定

使用同源组方法进行系统发育分析大规模估计植物基因功能

基本信息

批准号：
17018010
负责人：
佐藤直樹
金额：
$ 3.58万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,系統プロファイリングによる遺伝子機能推定の有効性を検証することを目的とし,シアノバクテリアに起源を持つ植物の葉緑体タンパク質(CPRENDO)を新たに大量に発見した。1.ゲノムが完読された生物の全推定タンパク質配列について,総当たりBLASTPの結果に基づいてクラスタリングを行い,これに基づいて「相同グループ」をつくるGclustソフトウェアの開発を行い,145種の生物のゲノムのクラスタリングまでできるようになった。2.この結果に基づき,特定の生物群にのみ保存されている相同グループ(タンパク質)を選び出す系統プロファイリングを行った。3.系統プロファイリングを,9種のシアノバクテリア,3種光合成細菌,2種の非光合成細菌,2種の非光合成真核生物,2種の光合成真核生物(原始紅藻,シロイヌナズナ)からなるデータセットに適用し,シアノバクテリアと真核光合成生物に共通に存在するタンパク質を選び出した。この際,条件検討を行い,非光合成生物には存在しないという条件は必要ないことなどが判明した。これに基づき,最も緩い条件では,シロイヌナズナの1,192個,紅藻の676個のタンパク質がCPRENDO候補となったが,その約半数が機能未知であった。4.実験的解析のため最少セットを選んだ。非光合成生物には存在しないという最も厳しい条件で選択される84個の相同グループに含まれる44個の機能未知タンパク質の機能解析を,シロイヌナズナとSynechocystisで行った。56個のシロイヌナズナのタンパク質について調べたが,53個が確かに葉緑体に局在することがわかり,CPRENDOと証明された。対応するSynechocystisの40個の遺伝子について破壊株を作ったが,30個で光合成機能に異常があり,細胞内共生の前後で保存されているタンパク質の大部分が光合成に「関わることが実証された。

In this study, a large number of new findings were found on the origin of chloroplast DNA (CPRENDO) in plants. 1. To complete the complete estimation of the organism's total number of species, when the results of BLASTP are integrated into the basic classification, the basic classification is carried out, and the basic classification is carried out in the development of Gclust, 145 species of organism's total number of species are separated from the basic classification. 2. As a result of this, the same group of organisms in the preservation of specific biota was selected and the same group of organisms was selected. 3. In this paper, the authors describe the characteristics of photosynthetic eukaryotes, including 9 species of photosynthetic bacteria, 3 photosynthetic bacteria, 2 non-photosynthetic bacteria, 2 non-photosynthetic eukaryotes, 2 photosynthetic eukaryotes (primitive red algae, red algae), 9 species of photosynthetic bacteria, 3 photosynthetic bacteria, 2 non-photosynthetic eukaryotes, and 2 photosynthetic eukaryotes. In this case, the condition is discussed, and the non-photosynthetic organism does not exist. The most important condition is that there are 1,192 CPRENDO candidates, 676 CPRENDO candidates, and about half of them have unknown functions. 4. The analysis of the implementation is at least selected. Non-photosynthetic organisms exist under the most stringent conditions, including 84 identical clusters, 44 functionally unknown clusters, and 44 functionally unknown clusters. 56 of them were identified as chloroplasts, 53 were identified as chloroplasts, and CPRENDO was identified as chloroplasts. The 40 genes of Synechocystis were found to be abnormal in photosynthetic function, and most of the genes were found to be abnormal in photosynthetic function.