• 제목/요약/키워드: ortholog

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A New Approach to Find Orthologous Proteins Using Sequence and Protein-Protein Interaction Similarity

  • Kim, Min-Kyung;Seol, Young-Joo;Park, Hyun-Seok;Jang, Seung-Hwan;Shin, Hang-Cheol;Cho, Kwang-Hwi
    • Genomics & Informatics
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    • 제7권3호
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    • pp.141-147
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    • 2009
  • Developed proteome-scale ortholog and paralog prediction methods are mainly based on sequence similarity. However, it is known that even the closest BLAST hit often does not mean the closest neighbor. For this reason, we added conserved interaction information to find orthologs. We propose a genome-scale, automated ortholog prediction method, named OrthoInterBlast. The method is based on both sequence and interaction similarity. When we applied this method to fly and yeast, 17% of the ortholog candidates were different compared with the results of Inparanoid. By adding protein-protein interaction information, proteins that have low sequence similarity still can be selected as orthologs, which can not be easily detected by sequence homology alone.

다종의 유전체로부터 탐지된 Ortholog 군집에 대한 분석 (An Analysis of Ortholog Clusters Detected from Multiple Genomes)

  • 김선신;오정수;이범주;김태경;정광수;이충세;김영창;조완섭;류근호
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제35권2호
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    • pp.125-131
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    • 2008
  • 새로운 유전체 주석달기와 유전체 진화에 대한 연구를 위해서 올소로그(Ortholog)를 탐지하는 일은 매우 유용하다. 이전에 제안한 연구에서, 우리는 여러 종의 유전체로부터 올소로그 클러스터를 자동적으로 구축하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 단지 두 종의 결과를 생성하는 InParanoid를 여러 종으로 확장하고 이와 동일한 질을 가진 결과를 산출한다. 한편, 새롭게 서열이 밝혀진 유전자의 기능을 보다 정확히 예측하기 위해, 패럴로그(Paralog)가 가급적 적게 포함되는 올소로그 클러스터를 구축하는 것이 중요한 문제가 될 수 있다. 이 논문에서, 우리는 임계값을 사용하여 보다 순수한 올소로그 클러스터를 구축하는 방법에 대하여 조사하였다 우리는 20개의 원핵생물의 데이타셋으로부터 올소로그 클러스터를 구축하였다. 우리의 올소로그 클러스터를 COG(Clusters of Orthologous Group) 및 KO(Kegg Orthology)와 비교하였을 매, 약 90%의 유사도를 가지며 임계간의 증가와 더불어 증가하는 경향이 있다.

Role of MAPK Signaling Pathways in Regulating the Hydrophobin Cryparin in the Chestnut Blight Fungus Cryphonectria parasitica

  • So, Kum-Kang;Kim, Dae-Hyuk
    • Mycobiology
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    • 제45권4호
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    • pp.362-369
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    • 2017
  • We assessed the regulation of cryparin, a class II hydrophobin, using three representative mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathways in Cryphonectria parasitica. Mutation of the CpSlt2 gene, an ortholog of yeast SLT2 in the cell wall integrity (CWI) pathway, resulted in a dramatic decrease in cryparin production. Similarly, a mutant of the CpBck1 gene, a MAP kinase kinase kinase gene in the CWI pathway, showed decreased cryparin production. Additionally, mutation of the cpmk1 gene, an ortholog of yeast HOG1, showed decreased cryparin production. However, mutation of the cpmk2 gene, an ortholog of yeast Kss1/Fus3, showed increased cryparin production. The easy-wet phenotype and accumulation of the cryparin transcript in corresponding mutants were consistent with the cryparin production results. In silico analysis of the promoter region of the cryparin gene revealed the presence of binding motifs related to downstream transcription factors of CWI, HOG1, and pheromone responsive pathways including MADS-box- and Ste12-binding domains. Real-time reverse transcriptase PCR analyses indicated that both CpRlm1, an ortholog of yeast RLM1 in the CWI pathway, and cpst12, an ortholog of yeast STE12 in the mating pathway, showed significantly reduced transcription levels in the mutant strains showing lower cryparin production in C. prasitica. However, the transcription of CpMcm1, an ortholog of yeast MCM1, did not correlate with that of the mutant strains showing downregulation of cryparin. These results indicate that three representative MAPK pathways played a role in regulating cryparin production. However, regulation varied depending on the MAPK pathways: the CWI and HOG1 pathways were stimulatory, whereas the pheromone-responsive MAPK was repressive.

서열 및 상호작용 정보를 활용한 이종간 유사 기능 단백질 추출 (Ortholog protein finding System based on protein sequence and interaction information.)

  • 설영주;김민경;유성준;박선희
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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    • pp.274-276
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    • 2004
  • 단백질 간 상호작용은 생물체 내에서 발생하는 모든 생명 현상을 이루는 기본 단위로써, 이를 종 수준에서 밝히고자 하는 시도가 yeast와 초파리, Worm 등에서 보고되었다. 대량으로 존재하는 상호작용 데이터들은 종래에 서열로 시도되던 유연관계 비교 및 기능 유추 등에 기본 정보로 활용되고 있다. 본 연구에서는 다른 종에 속하는 동일 기능 단백질 즉, ortholog를 찾음에 있어, 기존의 서열 접근 방식 이외에 상호작용 정보론 추가로 사용하는 시스템을 고안하여 서열방식만을 활용하던 이전의 방식이 지니는 문제점을 극복하고자 하였다.

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Protein Kinase CK2 Is Upregulated by Calorie Restriction and Induces Autophagy

  • Park, Jeong-Woo;Jeong, Jihyeon;Bae, Young-Seuk
    • Molecules and Cells
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    • 제45권3호
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    • pp.112-121
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    • 2022
  • Calorie restriction (CR) and the activation of autophagy extend healthspan by delaying the onset of age-associated diseases in most living organisms. Because protein kinase CK2 (CK2) downregulation induces cellular senescence and nematode aging, we investigated CK2's role in CR and autophagy. This study indicated that CR upregulated CK2's expression, thereby causing SIRT1 and AMP-activated protein kinase (AMPK) activation. CK2α overexpression, including antisense inhibitors of miR-186, miR-216b, miR-337-3p, and miR-760, stimulated autophagy initiation and nucleation markers (increase in ATG5, ATG7, LC3BII, beclin-1, and Ulk1, and decrease in SQSTM1/p62). The SIRT1 deacetylase, AKT, mammalian target of rapamycin (mTOR), AMPK, and forkhead homeobox type O (FoxO) 3a were involved in CK2-mediated autophagy. The treatment with the AKT inhibitor triciribine, the AMPK activator AICAR, or the SIRT1 activator resveratrol rescued a reduction in the expression of lgg-1 (the Caenorhabditis elegans ortholog of LC3B), bec1 (the C. elegans ortholog of beclin-1), and unc-51 (the C. elegans ortholog of Ulk1), mediated by kin-10 (the C. elegans ortholog of CK2β) knockdown in nematodes. Thus, this study indicated that CK2 acted as a positive regulator in CR and autophagy, thereby suggesting that these four miRs' antisense inhibitors can be used as CR mimetics or autophagy inducers.

원핵생물과 공통인 진핵생물의 보존적 유전자 탐색 (Investigation of Conserved Genes in Eukaryotes Common to Prokaryotes)

  • 이동근
    • 생명과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.595-601
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    • 2013
  • 생물들에서 생명의 본질적 기능을 수행하는 단백질들의 종류와 보존성을 밝히기 위해 COG (Clusters of Orthologous Groups of proteins) 알고리즘을 이용하였다. 66종의 미생물에서 보존적인 63개의 ortholog 그룹들은 진핵생물 7종에서 104개의 ortholog들로 확산되었으며, 7종 모두의 핵에 보존적인 KOG (euKaryotic Orthologous Group)은 71개였다. 71개 중 단백질 합성에 관여하는 유전자들이 총 54개로 생명현상에서의 단백질의 중요성을 확인할 수 있었다. Distance value로 보존적 유전자가 생물종 사이에 나타내는 유전자 변이의 정도를 파악하니 'Translation initiation factor'인 KOG3403과 KOG3271 그리고 'Prolyl-tRNA synthetase' (KOG4163) 등이 높은 보존성을 보였다. 보존적 KOG들의 평균과 분산으로 유전체 분석을 수행하여 꼬마선충이 KOG 평균사이의 편차가 제일 커 유전자의 변이가 다양한 것을 알 수 있었다. 본 연구결과는 기초연구와 항생제 개발 등에 이용될 수 있을 것이다.

CAPS Marker Linked to Tomato Hypocotyl Pigmentation

  • Kim, Hyoun-Joung;Lee, Heung-Ryul;Hyun, Ji-Young;Won, Dong-Chan;Hong, Dong-Oh;Harn, Chee-Hark
    • 원예과학기술지
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    • 제30권1호
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    • pp.56-63
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    • 2012
  • Tomato hypocotyl can generally be one of two colors, purple or green. Genetically, this trait is controlled by a single dominant gene. Hypocotyl tissue specific color expression is one of many visible genetic marker sources used to select tomato progeny. However, the visible marker does not show a clear distinction between homozygous genotype and heterozygous genotype from the breeding lines. Therefore, to identify a hypocotyl pigmentation related marker, we screened DNA polymorphisms in thirteen tomato lines showing purple or green hypocotyls. The markers used for screening consisted of primer set information obtained from anthocyanin related genes, conserved ortholog set II (COS II) marker sets localized near anthocyanin related genes, and restriction fragment length polymorphism (RFLP) markers localized near COS II markers, which produce polymorphisms between purple and green tomatoes. One primer from a RFLP fragment resulted in a polymorphism on agarose gel electrophoresis. From the RFLP fragment, a cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) marker was developed to distinguish between purple and green hypocotyls. The genotypes of 135 $F_2$ individuals were analyzed using the CAPS marker, and among them, 132 individuals corresponded to the phenotypes of hypocotyl pigmentation.

유전자보유 계통수를 이용한 Archaea와 Proteobacteria 분류

  • 이동근;이진옥;이재화
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.686-689
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    • 2003
  • 염기서열 분석이 완료된 9종의 고세균 (Archaea)과 15종의 단백세균 (Proteobacteria)에 대하여 유전자보유 유무와 16S rRNA에 의한 계통수를 neighbor joining method와 통계적 의미를 갖는 bootstrap method (n=1000)를 이용하여 분석하였다. 보존적 COG와 각 미생물 보유 ortholog수에 대한 비율은 4.60% (Mezorhizobium loti)와 56.57% (Mycoplasma genitalium) 사이로 종에 따라서 공통 유전자의 보유정도가 차이를 보이는 것으로 독특한 유전자를 탐색할 수 있는 가능성을 제시하는 결과로 사료되었다. Archaeabacteria와 Proteobacteria 그리고 Firmicutes모두 유전자보유 계통수와 16S rRNA 계통수가 일치하는 부분과 일치하지 않는 부분으로 나뉘어진다는 것을 알 수 있었다.

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