• 제목/요약/키워드: Multiple Sequence Alignment

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동양달팽이 (Nesiohelix samarangae) 의 expressed sequence tags (ESTs) 로부터 분리한 2종류의 Serpin 유전자 분석 (Identification and in silico analysis of two types of serpin genes from expressed sequence tags (ESTs) of the Oriental land snail, Nesiohelix samarangae)

  • 박소영;정지은;황희주;왕태훈;박은비;김용민;이준상;한연수;양승하;이용석
    • 한국패류학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.155-163
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    • 2014
  • 동양달팽이의 EST 에서 serpin 유전자는 2가지 type이 추정되었다. Ns-serpin type 1 (partial) 서열의 코딩 영역은 총 819 bp 이었으며, 272개의 아미노산으로 이루어져 있었으며, Ns-serpin type 2 (partial) 의 코딩영역은 총 555 bp, 185개의 아미노산으로 이루어져 있었다. Laminarin 처리 전에는 Ns-serpin type 1이 2개 발현되었으며 처리 후에는 Ns-serpin type 2가 1개 발현되고 있었다. BLAST 결과를 바탕으로 유사도가 높은 17개의 참고 서열과 동양달팽이의 Ns-serpin type 1, 2의 아미노산 서열을 MEGA6 프로그램의 clustalW 엔진을 이용하여 multiple sequence alignment 를 수행한 결과, 척색동물의 포유강 9종, 조류강 1종, 양서강 1종과 척색동물인 해초강, 절지동물의 거미강 1종과 곤충강 1종이 같은 군으로 묶였으며, 연체동물문의 경우 동양달팽이의 두 가지 type 을 포함한 복족강 4종이 같은 군으로 묶이는 것을 확인하였다. Psipred 프로그램을 활용하여 예측한 2D 구조도 multiple align 및 phylodendrogram 결과와 연관이 있음을 확인할 수 있었다. EST를 통해 밝힌 동양달팽이의 두 가지 type의 Ns-serpin 서열은 Aplysia californica 등의 근연종들의 서열과 유사하였다. 본 연구에서는 무척추동물에서의 선천성 면역과 연관이 있는 것으로 잘 알려진 두 종류의 serpin 유전자 서열을 동양달팽이 EST 결과에서 발굴 하였으며, 동양달팽이에서도 여러 가지 type의 serpin 이 존재 할 수 있음을 입증하였다.

동양달팽이(Nesiohelix samarangae)의 arginine kinase 유전자 분석 및 발현 패턴에 관한 연구 (Identification, sequence characterization and expression analysis of the arginine kinase gene in response to laminarin challenge from the Oriental land snail, Nesiohelix samarangae)

  • 정지은;이용석
    • 한국패류학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.171-179
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    • 2013
  • 동양달팽이의 arginine kinase 유전자는 염기서열 1065개로 이루어져있으며 355개의 아미노산으로 이루어져 있으며, BLAST 결과를 토대로 유사도가 높은 25개의 참고 서열과 동양달팽이의 arginine kinase의 아미노산 서열을 MEGA5 프로그램의 clustalW 모듈을 이용하여 multiple sequence alignment 를 수행한 결과, 연체동물문에 속하는 복족강 (5종), 두족강 (5종), 이매패강 (4종) 등에 속하는 생물들이 같은 군으로 묶였으며, 절지동물문 곤충강 에 속하는 나비목 (2종), 벌목 (1종), 노린재목 (2종) 등에 속하는 생물들이 같은 군으로 묶이고, 갑각강 (5종), 거미강 (1종) 에 속하는 생물들이 묶이는 것을 알 수 있었다. Psipred 소프트웨어를 통해 2D 구조를 비교 분석한 결과도 multiple align 및 phylodendrogram 결과와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 시간에 따른 arginine kinase의 발현양상을 확인한 결과 control에 비하여 6시간에서 약 1.2배 정도 발현이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 12시간이 지나면 점차 감소하는 것을 확인할 수 있었다. EST를 통해 밝혀진 N. samarangae 의 Ark 서열은 근연종들의 서열과 일치함을 알 수 있었으며, 본 연구 결과를 통해 무척추동물에서의 선천성 면역 관련 유전자 연구에 동양달팽이가 좋은 모델이 될 수 있음을 제시하고 있다.

Comparing Two Mycobacterium tuberculosis Genomes from Chinese Immigrants with Native Genomes Using Mauve Alignments

  • Ryoo, Sungweon;Lee, Jeongsoo;Oh, Jee Youn;Kim, Byeong Ki;Kim, Young;Kim, Je Hyeong;Shin, Chol;Lee, Seung Heon
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제81권3호
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    • pp.216-221
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    • 2018
  • Background: The number of immigrants with tuberculosis (TB) increases each year in South Korea. Determining the transmission dynamics based on whole genome sequencing (WGS) to cluster the strains has been challenging. Methods: WGS, annotation refinement, and orthology assignment for the GenBank accession number acquisition were performed on two clinical isolates from Chinese immigrants. In addition, the genomes of the two isolates were compared with the genomes of Mycobacterium tuberculosis isolates, from two native Korean and five native Chinese individuals using a phylogenetic topology tree based on the Multiple Alignment of Conserved Genomic Sequence with Rearrangements (Mauve) package. Results: The newly assigned accession numbers for two clinical isolates were CP020381.2 (a Korean-Chinese from Yanbian Province) and CP022014.1 (a Chinese from Shandong Province), respectively. Mauve alignment classified all nine TB isolates into a discriminative collinear set with matched regions. The phylogenetic analysis revealed a rooted phylogenetic tree grouping the nine strains into two lineages: strains from Chinese individuals and strains from Korean individuals. Conclusion: Phylogenetic trees based on the Mauve alignments were supposed to be useful in revealing the dynamics of TB transmission from immigrants in South Korea, which can provide valuable information for scaling up the TB screening policy for immigrants.

Sparganosis Presenting as Cauda Equina Syndrome with Molecular Identification of the Parasite in Tissue Sections

  • Boonyasiri, Adhiratha;Cheunsuchon, Pornsuk;Srirabheebhat, Prajak;Yamasaki, Hiroshi;Maleewong, Wanchai;Intapan, Pewpan M.
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제51권6호
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    • pp.739-742
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    • 2013
  • A 52-year-old woman presented with lower back pain, progressive symmetrical paraparesis with sensory impairment, and sphincter disturbance. Magnetic resonance imaging (MRI) of the whole spine revealed multiple intradural extramedullary serpiginous-mass lesions in the subarachnoid space continuously from the prepontine to the anterior part of the medulla oblongata levels, C7, T2-T8, and T12 vertebral levels distally until the end of the theca sac and filling-in the right S1 neural foramen. Sparganosis was diagnosed by demonstration of the sparganum in histopathological sections of surgically resected tissues and also by the presence of serum IgG antibodies by ELISA. DNA was extracted from unstained tissue sections, and a partial fragment of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 (cox1) gene was amplified using a primer set specific for Spirometra spp. cox1. After sequencing of the PCR-amplicon and alignment of the nucleotide sequence data, the causative agent was identified as the larva of Spirometra erinaceieuropaei.

Differentiation of Actinomycete Genera Based on Partial rpoB Gene Sequences

  • Kim, Bum-Joon;Koh, Young-Hwan;Chun, Jong-Sik;Kim, Chang-Jin;Lee, Seung-Hyun;Cho, Moon-Jae;Hyun, Jin-Won;Lee, Keun-Hwa;Cha, Chang-Yong;Kook, Yoon-Hoh
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제13권6호
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    • pp.846-852
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    • 2003
  • rpoB DNAs (279 bp) from 34 species of 5 actinomycete genera were sequenced and a phylogenetic tree was constructed based on the sequences obtained. The genera were clearly differentiated in the rpoB tree, forming clades specific to their respective genus. In addition, 2 signature amino acid residues specific to Streptomyces were found in a multiple alignment of the deduced amino acid sequences. To empirically confirm that this rpoB gene analysis system could be used to differentiate actinomycete isolates, the proposed system was used to identify 16 actinomycete isolates from Jeju Island. All isolates were successfully differentiated into the genera Streptomyces and Micromonospora. Accordingly, this is the first report that an rpoB sequence analysis has been effectively used to differentiate actinomycete strains at the genus level.

Molecular Cloning, Phylogenetic Analysis, Expressional Profiling and In Vitro Studies of TINY2 from Arabidopsis thaliana

  • Wei, Gang;Pan, Yi;Lei, Juan;Zhu, Yu-Xian
    • BMB Reports
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    • 제38권4호
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    • pp.440-446
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    • 2005
  • A cDNA that was rapidly induced upon abscisic acid, cold, drought, mechanical wounding and to a lesser extent, by high salinity treatment, was isolated from Arabidopsis seedlings. It was classified as DREB subfamily member based on multiple sequence alignment and phylogenetic characterization. Since it encoded a protein with a typical ERF/AP2 DNA-binding domain and was closely related to the TINY gene, we named it TINY2. Gel retardation assay revealed that TINY2 was able to form a specific complex with the previously characterized DRE element while showed only residual affinity to the GCC box. When fused to the GAL4 DNA-binding domain, either full-length or its C-terminus functioned effectively as a trans-activator in the yeast one-hybrid assay while its N-terminus was completely inactive. Our data indicate that TINY2 could be a new member of the AP2/EREBP transcription factor family involved in activation of down-stream genes in response to environmental stress.

GalaxyTBM을 이용한 Clostridium hylemonae의 ᴅ-Psicose 3-Epimerase (DPE) 단백질 구조 예측

  • 이현진;박지현;최연욱;이근우
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.177-183
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    • 2015
  • $\text\tiny{D}$-Psicose 3-Epimerase (DPE)는 $\text\tiny{D}$-Fructose의 C3 Epimerase로써 $\text\tiny{D}$-Fructose를 $\text\tiny{D}$-Psicose로 전환해 주는 효소이다. $\text\tiny{D}$-Psicose는 설탕 대신 사용하는 감미료로 몸에 흡수되지 않아 칼로리가 없다고 알려져 있고 자연에서는 오로지 DPE에 의해서만 생산되는 희귀당이다. 이에 따라 DPE를 통한 $\text\tiny{D}$-Psicose 대량생산의 필요성이 대두되고 있는 등 이 분야에 대한 관심이 뜨거운 실정이다. 본 연구팀은 이 당과 관련된 작용기작 연구를 수행하기 위하여 아직 단백질 3차구조가 알려지지 않은 Clostridium hylemonae DPE (chDPE) 단백질의 3차 구조예측 연구를 수행 하였다. 우리는 HHsearch를 이용하여 agrobacterium tumefaciens의 DPE 외 2개의 구조를 호몰로지 모델링 연구를 위한 주형으로 선정하였다. 다음으로 PROMALS3D를 이용하여 주형들과 chDPE의 multiple sequence alignment를 수행하였고 이를 바탕으로 3차구조 예측 연구를 수행 하였다. 예측된 구조를 검증하기 위하여 ProSA와 Ramachandran plot분석을 이용하였고 Ramachandran plot에서 단백질의 94.8%에 해당하는 잔기들이 favoured regions에 위치하였다. ProSA에서는 Z-score값이 -9.3으로 X-선 결정학이나 핵자기 공명법으로 밝혀진 구조들에서 관측되는 범위 내에 위치하였다. 나아가 예측된 구조에 $\text\tiny{D}$-Psicose와 $\text\tiny{D}$-Fructose의 결합모드를 규명하기 위하여 도킹을 시도하였다. 이번 연구를 통하여 chDPE의 구조를 예측 할 수 있었고 이를 바탕으로 이 단백질의 기능을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

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개머루와 까마귀머루의 유전적 유연관계 분석 (Genetic Relationship of the Ampelopsis brevipedunculata var. heterophylla and Vitis thunbergii var. sinuata with the Other Vitis Plants)

  • 배영민
    • 생명과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.89-94
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    • 2017
  • 포도과(Vitaceae) 포도속(Vitis) 식물들 19종의 intergenic spacer 1 및 intergenic spacer 2의 염기서열을 Genbank에서 수집하였다. 그러나 국내에서 흔하게 발견되는 포도과 포도속 식물인 까마귀머루(Vitis thunbergii var. sinuata)와 포도과 개머루속 식물인 개머루(Ampelopsis brevipedunculata var. heterophylla)의 염기서열은 Genbank에서 발견할 수 없었다. 따라서 개머루와 까마귀머루를 채집하고 genomic DNA를 분리하여서 18S rDNA, ITS1, 5.8S rDNA, ITS2 및 28S rDNA의 일부를 증폭하고, 그 염기서열을 분석하였다. 이렇게 얻어진 염기서열을 다른 포도속 식물들의 염기서열과 MUSCLE (Multiple sequence comparison by log-expectation) algorithm으로 서로 비교하여 neighbor-joining tree 및 pairwise distance (p-distance)를 계산해 보았다. 그 결과 국내 자생종인 개머루와 까마귀 머루는 서로 간에는 높은 상동성을 보이지만 외국의 포도속 식물들과는 유전적 상관관계가 상당히 멀다는 것을 발견할 수 있었다. 이것은 아마도 우리나라 자생종들의 경우에 오랜 시간 동안 외국의 포도속 식물들과 지리적으로 격리된 상태에서 독립적으로 진화한 결과가 아닌가 생각된다. 또한 개머루와 까마귀머루의 염기서열의 상동성이 높은 데에도 불구하고, 형태를 기준으로 하는 기존의 분류체계에 따라서 개머루는 개머루속으로 까마귀머루는 포도속으로 분류가 되고 있다. 형태를 기준으로 하는 기존의 분류체계와 염기서열을 기준으로 하는 유전적 분류체계간의 괴리를 본 연구에서 다시 한 번 확인할 수 있었다.

Wisteria Vein Mosaic Virus Detected for the First Time in Iran from an Unknown Host by Analysis of Aphid Vectors

  • Valouzi, Hajar;Hashemi, Seyedeh-Shahrzad;Wylie, Stephen J.;Ahadiyat, Ali;Golnaraghi, Alireza
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제36권1호
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    • pp.87-97
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    • 2020
  • The development of reverse transcription-polymerase chain reaction using degenerate primers against conserved regions of most potyviral genomes enabled sampling of the potyvirome. However, these assays usually involve sampling potential host plants, but identifying infected plants when they are asymptomatic is challenging, and many plants, especially wild ones, contain inhibitors to DNA amplification. We used an alternative approach which utilized aphid vectors and indicator plants to identify potyviruses capable of infecting common bean (Phaseolus vulgaris). Aphids were collected from a range of asymptomatic leguminous weeds and trees in Iran, and transferred to bean seedlings under controlled conditions. Bean plants were tested serologically for potyvirus infections four-weeks postinoculation. The serological assay and symptomatology together indicated the presence of one potyvirus, and symptomology alone implied the presence of an unidentified virus. The partial genome of the potyvirus, encompassing the complete coat protein gene, was amplified using generic potyvirus primers. Sequence analysis of the amplicon confirmed the presence of an isolate of Wisteria vein mosaic virus (WVMV), a virus species not previously identified from Western Asia. Phylogenetic analyses of available WVMV sequences categorized them into five groups: East Asian-1 to 3, North American and World. The Iranian isolate clustered with those in the World group. Multiple sequence alignment indicated the presence of some genogroup-specific amino acid substitutions among the isolates studied. Chinese isolates were sister groups of other isolates and showed higher nucleotide distances as compared with the others, suggesting a possible Eastern-Asian origin of WVMV, the main region where Wisteria might have originated.

Molecular Cloning of the Sec61p ${\gamma}$ Subunit Homologue Gene from the Mole Cricket, Gryllotalpa orientalis

  • Kim, Iksoo;Lee, Kwang-Sik;Jin, Byung-Rae;Kim, Eun-Sun;Lee, Heui-Sam;Ahn, Mi-Young;Sohn, Hung-Dae;Ryu, Kang-Sun
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제5권1호
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    • pp.73-77
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    • 2002
  • The Sec61 trimeric complex ($\alpha$,$\beta$, and ${\gamma}$ subunits) is one of the Sec-complex responsible for post-translational protein translocation across the endoplasmic reticulum membrane in diverse organisms. In this study, a cDNA encoding the Sec61p ${\gamma}$ subunit homologue was isolated from the cDNA library of the mole cricket, Gryllotalpa orientalis. Sequence analysis of a 442-bp cDNA clone showed it to contain an open reading frame of 68 amino acid residues consisted of 204-bp. The homologues of the gene were found in the GenBank database in a diverse organism including insect, mammals, fungi, and plants. The deduced amino acid sequence of Sec61p ${\gamma}$ subunit homologue of the mole cricket showed the highest homology to the gene of the singly known insect, Drosophila melanogester (93% identity), and the least homology to that of the baker's yeast, Saccharomyces cerevisiae (37.2%). Phylogenetic analysis also confirmed a close relationship between the insect Sec61p ${\gamma}$ subunit homologues of G. orientalis and D. melanogester. Hydropathy analysis of the cricket mole and published other data suggested that the hydrophobic segment close to C-terminus is predicted to be the putative membrane anchor, Multiple alignment of the Sec61p ${\gamma}$ subunit homologue among several organisms showed the presence of several conserved domains including the conserved proline at position 28.