컨센서스 순서

Consensus sequence

분자생물학 및 생물정보학에서 컨센서스 시퀀스(또는 표준 시퀀스)는 시퀀스 정렬에서 각 위치에서 발견되는 핵산이나 아미노산 중 가장 빈번한 잔류물의 계산된 순서다. 그것은 바이러스 집단을 단순하게 표현하는 역할을 한다.[1] 관련 시퀀스를 서로 비교하고 유사한 시퀀스 모티브를 계산하는 다중 시퀀스 정렬의 결과를 나타낸다. 이러한 정보는 RNA 중합효소와 같은 시퀀스에 의존하는 효소를 고려할 때 중요하다.[2]

생물학적 의의

합의 순서에 의해 대표되는 단백질 결합 부위는 게놈에서 여러 번 발견되고 다른 위치에서 같은 역할을 하는 것으로 생각되는 짧은 뉴클레오티드의 순서일 수 있다. 예를 들어, 많은 전사 인자는 그들이 조절하는 유전자의 촉진자의 특정 패턴을 인식한다. 이와 마찬가지로 제한효소도 대개 구각 일치 시퀀스를 가지며, 대개 DNA를 절단한 부위와 일치한다. 트랜스폰스는 전치 대상 시퀀스의 식별에서 거의 동일한 방식으로 작용한다. 마지막으로, 스플라이스 사이트(외부 내부 경계를 바로 둘러싼 순서)도 합의 시퀀스로 간주할 수 있다.

따라서 합의 순서는 투입 DNA 결합 부위의 모델로서, 특정 인식 부위의 알려진 모든 예를 정렬하여 얻으며 각 위치에서 지배적인 기반을 나타내는 이상화된 순서로 정의된다. 실제 예시들은 모두 몇 가지 대체적인 방법으로 합의와 다르지 않아야 하지만, 이런 식으로 불일치를 세는 것은 불일치로 이어질 수 있다.[3]

핵심 촉진자 시퀀스에서 돌연변이 뉴클레오티드가 컨센서스 시퀀스와 더 유사하게 보이도록 허용하는 모든 돌연변이를 업 돌연변이라고 한다. 이러한 종류의 돌연변이는 일반적으로 촉진자를 더 강하게 만들 것이며, 따라서 RNA 중합효소는 자신이 전사하고 전하고자 하는 DNA에 더 엄격한 결합을 형성한다. 반대로 합의 순서에서 보존된 뉴클레오티드를 파괴하는 돌연변이를 다운 돌연변이라고 한다. RNA 중합효소는 더 이상 핵심 촉진자 수열에 단단하게 결합할 수 없기 때문에 이러한 유형의 돌연변이는 전사를 하향 조절한다.

시퀀스 분석

패턴인식을 위한 소프트웨어를 개발하는 것은 유전학, 분자생물학, 생물정보학에서 주요한 주제다. 특정 시퀀스 모티브는 생합성을 제어하는 규제 시퀀스 또는 세포 내의 특정 부위로 분자를 유도하거나 그 성숙을 조절하는 신호 시퀀스로 기능할 수 있다. 이러한 시퀀스의 규제 기능이 중요하기 때문에 장기간 진화에 걸쳐 보존되는 것으로 생각된다. 경우에 따라 진화적 관련성은 이들 현장의 보존량으로 추정할 수 있다.

표기법

보존된 시퀀스 모티브를 컨센서스 시퀀스라고 하며, 보존된 잔여물과 가변적인 잔여물을 보여준다. 다음 예제의 DNA 시퀀스를 고려해 보십시오.

A[CT]N{A}YR

이 표기법에서 A는 항상 그 위치에서 발견된다는 것을 의미하고, [CT]는 C 또는 T를 의미하며, N은 모든 베이스를 의미하며, {A}은 A를 제외한 모든 베이스를 의미한다. Y는 모든 피리미딘을 나타내고, R은 어떤 퓨린도 나타낸다.

이 예에서 [CT]라는 표기법은 해당 위치에서 발생하는 C 또는 T의 상대적 주파수를 나타내지 않는다. 컨센서스 시퀀스를 나타내는 다른 방법은 시퀀스 로고를 사용한다. 이는 일치 시퀀스를 그래픽으로 표현한 것으로, 기호의 크기가 주어진 뉴클레오티드(또는 아미노산)가 특정 위치에서 발생하는 주파수와 관련이 있다. 시퀀스 로고에서는 잔여물이 보존될수록 해당 잔여물의 기호가 크게 그려지고 빈도가 낮을수록 기호가 작아진다. 시퀀스 로고는 WebLogo 또는 Gustavo Glusman for Systems Biology가 작성한 공개 시각화 도구인 Gestalt Workbench를 사용하여 생성할 수 있다.[3]

소프트웨어

생물정보학 도구는 합의 순서를 계산하고 시각화할 수 있다. 툴의 예로는 JalView와 UGENE가 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ Domingo, Esteban; García-Crespo, Carlos; Perales, Celia (29 September 2021). "Historical Perspective on the Discovery of the Quasispecies Concept". Annual Review of Virology. 8 (1): 51–72. doi:10.1146/annurev-virology-091919-105900. ISSN 2327-056X. Retrieved 9 November 2021.
  2. ^ 피어스, 벤자민 A. 2002 유전학 : 개념적 접근. 1차 개정판 뉴욕: W.H. 프리먼과 코.
  3. ^ a b Schneider TD (2002). "Consensus Sequence Zen". Appl Bioinform. 1 (3): 111–119. PMC 1852464. PMID 15130839.