미생물 유전체에서 오페론의 컴퓨터 기반 식별

생화학 경로에 그래프 표현을 적용하여 미생물 유전체에서 잠재적인 오페론을 찾기 위한 새로운 컴퓨터 파이프라인이 제안된다. 이 알고리즘은 오페론 내의 효소 유전자가 대사 경로에서 연속적인 반응을 촉매하는 경향이 있다는 사실에 의존한다. 우리는 이 알고리즘을 42개 미생물 유전체에 적용하여 추정 오페론 구조를 식별하였다. Escherichia coli에서 예측된 오페론은 RegulonDB 데이터베이스의 선택된 대사 관련 오페론 데이터셋과 비교되었으며, 이 데이터셋에 대한 예측 민감도(89%)와 특이도(87%)를 나타내었다. 감지된 오페론의 몇 가지 예가 제시되고 분석된다. 모듈화된 유전자 클러스터 전이 및 오페론 융합이 관찰된다. 추정된 오페론 데이터를 사용하여 추정 유전자에 기능을 할당하자는 제안이 있었고, 예로 Methanococcus jannaschii의 이전 추정 유전자(MJ1604)가 이제는 이 유기체에서 누락된 효소로 간주되었던 인산과당과 kinase로 주석이 달렸다. 오페론 지역과 비오페론 지역의 GC 내용 변화가 조사되었다. 결과는 추정된 오페론의 경계에서 명확한 GC 내용 전이를 보여준다. 우리는 유전체 전반에 걸친 오페론 보존에 대해 더 살펴보았다. 다양한 유기체에서 오페론 진화 과정 중 유전자 손실 및 재배치를 보여주기 위해 트립토판 오페론 정렬이 깊이 분석되었다.