脊椎动物进化分支共调控基因数据库LCGbase研究与实现

来源 :中国科学院大学(中国科学院北京基因组研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:efan913
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作为一个新兴的研究领域,生物信息学为基因分布规律和相互作用规律的研究开拓了新的空间。不同世系(如脊椎动物和节肢动物)的动物基因有序地、有组织地融入到动态染色体结构,这些结构代表身体发育和细胞分化的主要调控机制。在对动物群内和群之间的基因组进行评估时,基因组中大多数基因实际上是群集的,这是在不同阶段的渐进式稳定,具有生物学意义。直到现在,很多关于基因组织的问题,如在一个群集(簇)中基因数目最小是多少,什么是导致基因co-regulation (共调控)的驱动力等,都有待解决。我们提供一个容易使用的LCGbase数据库(A Comprehensive Database for Lineage-based Co-regulated Genes),利用其中的动态进化信息,对脊椎动物和节肢动物的基因进行分类归并和排序。这是一个采用LAMP平台开发的web数据库,能为用户提供有效的互动查询服务。我们的数据库有三个易于了解的优势:1、本数据库有代表性,包括了脊椎动物和典型节肢动物物种的所有高质量基因组数据。2、本数据库以人类为中心,把其他群(如灵长类动物、哺乳动物、爬行动物)的基因组中的所有基因映射到人类基因组,并从定义明确的基因对(即一个最小基因簇:由两个相邻基因构成的双向、平行、聚合基因对)产生出更大的基因簇。此外,用户可搜索任何邻近基因及其详细注释。3、本数据库参数定义灵活,如两个相邻基因的转录起始点之间的距离,可扩展到不同物种间,在侧面相接成簇的基因的转录起始点之间的距离。我们也提供了一些有关序列比对、基因语义注释、启动子识别、基因表达、共表达(co-expression)和共调控与进化分析方面有用的工具。这其中我们重点提供了共进化的算法引入了系列的gamma方法和窗口选择和滑动的策略,我们把这些工作作为LCGbase的后期分析工具集成在软件Kaks calculator2.0中,Kaks calculator20的程序和源代码在http://sourceforge.net/projects/kakscalculator2/以GPL协议发布。本数据库不仅提供了定义指定家族和指定物种基因簇的途径,也为进一步研究:基因共同调控、基因表达(DNA甲基化和组蛋白修饰)的遗传控制、基因簇和物种进化环境中的染色体结构等更进一步的生物学意义的研究提供了方便。同时对于进一步开展基因聚集和分布规律的研究提供了一个有益的尝试。LCGbase可以公开访问供研究使用,网址http://lcgbase.big.ac.cn/LCGbase/
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