게놈 섬
Genomic island |
게놈 섬은 수평 기원의 증거를 가진 게놈의 [1]일부이다.이 용어는 보통 미생물학, 특히 박테리아와 관련하여 사용됩니다.GI는 많은 기능을 코드화할 수 있고, 공생이나 병리 형성에 관여할 수 있으며, 유기체의 적응을 도울 수 있습니다.GI의 서브클래스는 GI가 제공하는 [2]기능에 따라 많이 존재합니다.예를 들어, 병원 형성과 관련된 GI는 종종 병원성 섬(PAIs)이라고 불리는 반면, 많은 항생제 내성 유전자를 포함하는 GI는 항생제 내성 섬이라고 불립니다.다양한 유형의 측면 유전자 전달(변환, 결합, 변환)의 결과로 원거리 관련 종에서 동일한 GI가 발생할 수 있습니다.이는 염기성분분석과 계통추정에 의해 결정될 수 있다.
계산 예측
다양한 게놈 섬 예측 프로그램이 개발되었습니다.이러한 도구는 크게 배열 기반 방법과 비교 유전체학/ 계통학 기반 방법으로 분류할 수 있습니다.
염기서열 기반 방법은 다른 종의 유전자 염기서열 구성 사이에 존재하는 자연적으로 발생하는 변이에 의존합니다.비정상적인 배열 구성을 보이는 게놈 영역(뉴클레오티드 바이어스 또는 코돈 바이어스 등)은 이러한 영역이 수평으로 전달되었을 수 있음을 시사한다.이러한 방법의 두 가지 주요 문제는 게놈의 자연적인 변화(때로는 고도로 발현된 유전자에 의한)로 인해 잘못된 예측이 발생할 수 있고 수평으로 전달된 DNA가 시간이 지남에 따라 개선될 것이라는 것이다. 따라서 예측은 최근에 획득한 유전자만으로 제한된다.
비교 유전체학 기반 방법은 여러 관련 종의 정보를 사용하여 수평으로 전달된 징후를 보이는 영역을 식별하려고 한다.예를 들어, 한 종에 존재하지만 몇몇 다른 관련 종에는 존재하지 않는 게놈 영역은 해당 영역이 수평으로 이동되었을 수 있음을 시사한다.대안적인 설명은 (i) 그 지역이 공통 조상에 존재했지만 비교 대상인 다른 모든 종에서 상실되었다는 것 또는 (ii) 그 지역이 공통 조상에 존재하지 않았지만 그것이 여전히 발견되는 종에서 돌연변이와 선택을 통해 획득되었다는 것이다.영역이 공통 조상에 존재했다는 외부 그룹의 증거가 있거나 계통 발생이 상대적으로 실제 삭제 사건이 거의 필요하지 않음을 암시하는 경우 영역의 다중 삭제에 대한 주장은 강화될 것이다.돌연변이를 통한 획득에 대한 논쟁은 해당 지역을 가진 종이 다른 종과 상당히 다른 것으로 알려져 있거나 해당 지역이 작을 경우 강화될 것이다.(i) 또는 (ii)의 타당성은 분류군 표본 추출이 해당 지역을 소유했을 수 있는 많은 멸종 종을 생략하고 특히 멸종이 해당 지역의 존재와 관련이 있는 경우 수정될 것이다.
가장 정확한 GI 예측 방법 중 몇 가지를 통합하는 방법의 예로는 IslandViewer가 [3]있습니다.
예
박테리아에서는, 많은 타입 3 분비 시스템과 타입 4 분비 시스템이 게놈 섬이라고 불리는 DNA의 영역에 위치해 있습니다.이러한 "섬"은 큰 크기(10Kb 이상), tRNA 인코딩 유전자와 빈번하게 관련되며 게놈의 나머지와 비교하여 다른 G+C 함량이 특징입니다.많은 유전체 섬들은 반복적인 구조로 둘러싸여 있으며, 파지와 플라스미드와 같은 다른 이동성 요소의 파편들을 운반한다.ICE(Integrative and Conjuitive Elements)에 인접한 것을 포함한 일부 게놈 섬은 염색체로부터 스스로 절제될 수 있으며 다른 적절한 [4]수용체에게 전달될 수 있다.절제술은 존재하는 심장내심기계에 의존하지만, 통합은 게놈 섬에 존재하는 인테그레이스에 기인한다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Langille, MG; Hsiao, WW; Brinkman, FS (May 2010). "Detecting genomic islands using bioinformatics approaches". Nature Reviews. Microbiology. 8 (5): 373–82. doi:10.1038/nrmicro2350. PMID 20395967.
- ^ Juhas, Mario; van der Meer, Jan Roelof; Gaillard, Muriel; Harding, Rosalind M; Hood, Derek W; Crook, Derrick W (March 2009). "Genomic islands: tools of bacterial horizontal gene transfer and evolution". FEMS Microbiology Reviews. 33 (2): 376–393. doi:10.1111/j.1574-6976.2008.00136.x. ISSN 0168-6445. PMC 2704930. PMID 19178566.
- ^ Langille MG, Brinkman FS (March 2009). "IslandViewer: an integrated interface for computational identification and visualization of genomic islands". Bioinformatics. 25 (5): 664–5. doi:10.1093/bioinformatics/btp030. PMC 2647836. PMID 19151094.
- ^ Johnson, Christopher M.; Grossman, Alan D. (2015). "Integrative and Conjugative Elements (ICEs): What They Do and How They Work". Annual Review of Genetics. 49: 577–601. doi:10.1146/annurev-genet-112414-055018. ISSN 0066-4197. PMC 5180612. PMID 26473380.
