DNA塩基配列からのtRNA遺伝子の検出

从 DNA 碱基序列检测 tRNA 基因

• 批准号: 16700272
• 负责人: 木ノ内 誠
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16700272/
• 关键词: tRNA遺伝子; DNA塩基配列; クローバー葉2次構造; イントロン; tRNA遺伝子; DNA塩基配列; クローバー葉2次構造; イントロン

DNA配列決定技術の進歩により,驚異的な速度で生物の全ゲノム配列が解明されつつある.tRNAは遺伝子が発現する際に,翻訳においてmRNAとアミノ酸を結びつける重要な役割を担っている.tRNAの組成は遺伝子の発現量と大きな相関があることが知られている.したがって,生物が持つ全tRNAを知ることは,遺伝子発現の解明に大きな手がかりを与える.一方,タンパク質として発現するmRNA遺伝子と比較して,直接的な需要の少なさから,tRNA遺伝子の「実験的な」検出は遅れている.DNA配列情報からtRNA遺伝子を「情報的に」検出できれば,実験を行なう際の大きな指標になる.また,DNA配列上でtRNA遺伝子は群をなしていることが多い.その並びには生物間での共通性が見られ,進化の過程や生物間のインタラクションに関する指標となりうる.このことからも全tRNA遺伝子の検出は非常に有用である.本研究ではDNA配列中から全てのtRNA遺伝子を見つけ出すことを目的とした.ほとんどのtRNAがクローバー葉2次構造を取ることが知られており,この共通構造を出発点として,tRNA遺伝子をDNA配列上から見つけ出す.そこで,4つのステムで塩基対が成立するか否かに基づき,クローバー葉2次構造を組めるDNAの部分配列を検出する方法を確立した.さらに,アンチコドンループ中にイントロンを含む場合にもクローバー葉2次構造を検出できるようにした.クローバー葉2次構造が組める(4つのステムで塩基対が成立する)からと言って,必ずしもtRNA遺伝子ではない.既知のtRNA遺伝子の配列を自己組織化マップ(SOM)によって分類し特徴抽出を行った.この特徴に基づき,様々な絞り込みの条件を付加した.本研究で開発した手法はDNA配列から「情報的に」tRNA遺伝子を検出する方法であり,絞り込みの条件は選択可能なまま残した.ウェブページ上に本手法のオンライン版を公開することによって,多くの方々に利用いただけるようにした.

DNA测序技术的进步已导致以令人难以置信的速度阐明了生物体的整个基因组序列。当表达基因时，TRNA在连接mRNA和氨基酸的翻译中起着重要作用。众所周知，TRNA的组成与基因表达水平高度相关。因此，了解生物体的总trnas为阐明基因表达的明显线索。另一方面，与表示为蛋白质的mRNA基因相比，直接需求的需求很小。 ，tRNA基因的实验检测延迟。如果可以从DNA序列信息中“有意义地”检测到tRNA基因，则在进行实验时，这是一个很好的指标。此外，tRNA基因通常在DNA序列上形成组。另外，可以看到生物体之间的共同点，并且可以是生物体之间进化过程和相互作用的指标。这也使检测所有tRNA基因非常有用。在这项研究中，必须从DNA序列中找到所有tRNA基因。众所周知，大多数TRNA都有三叶草叶的二级结构，并且从这种共同的结构开始，在DNA序列上发现了tRNA基因。因此，建立了一种方法来检测DNA的部分序列，该序列可以根据是否在四个茎中建立碱基对形成三叶草叶的二级结构。此外，即使在反密码子循环中包含内含子时，也可以检测到三叶草叶的二级结构。三叶草叶二级结构可用于形成三叶草叶二级结构（在四个茎中）。这样做的原因是建立了碱基对不一定是tRNA基因。通过自组织图（SOM）对已知tRNA基因的序列进行分类，并进行特征提取。基于这些特征，添加了各种狭窄条件。这项研究中开发的方法是从DNA序列“有意义地”检测tRNA基因，使狭窄条件仍然可用。通过在网页上发布此技术的在线版本，可以向许多人使用。