[논문 리뷰] FPCB : a simple and swift strategy for mirror repeat identification

Vikash Bhardwaj, Gupta Swapni외 2명|arXiv (Cornell University)|2013. 12. 13.

Genomics and Phylogenetic Studies인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 DNA 또는 mRNA 서열에서 거울 반복을 식별하기 위한 단순하고 효율적인 전략인 FPCB를 제안한다. 이 방법은 FASTA 형식(F)으로 서열을 다운로드하고, 그 역방향 보완 서열(PC)을 생성한 다음, 원본 서열과 보완 서열 간의 동일성 검색(B)을 수행하는 방식이다. 이 접근법은 최소 20개의 유전자에서 여러 거울 반복을 성공적으로 식별하였으며, 이러한 서열의 기능적 및 진화적 연구를 위한 간소화된 도구를 제공한다.

ABSTRACT

After the recent advancement of sequencing strategies, mirror repeats have been found to be present in the gene sequence of many organisms and species. This presence of mirror repeats in most of the sequences indicates towards some important functional role of these repeats. However, a simple and quick strategy to search these repeats in a given sequence is not available. We in this manuscript have proposed a simple and swift strategy named as FPCB strategy to identify mirror repeats in a give sequence. The strategy includes three simple steps of downloading sequencing in FASTA format (F), making its parallel complement (PC) and finally performing a homology search with the original sequence (B). At least twenty genes were analyzed using the proposed study. A number and types of mirror repeats were observed. We have also tried to give nomenclature to these repeats. We hope that the proposed FPCB strategy will be quite helpful for the identification of mirror repeats in DNA or mRNA sequence. Also the strategy may help in unraveling the functional role of mirror repeats in various processes including evolution.

연구 동기 및 목표

• genomic 서열에서 거울 반복을 식별하기 위한 단순하고 빠른 방법의 부족을 해결하기 위해.
• 다양한 유전자 전반에서 거울 반복을 효율적으로 탐지할 수 있는 전략을 개발하기 위해.
• 식별된 거울 반복에 대한 표준 명명법을 제공하기 위해.
• 거울 반복 탐지의 체계적 접근을 통해 기능적 및 진화적 연구를 지원하기 위해.
• 유전체 연구자들이 사용하기 쉽게, 계산 자원을 최소화한 도구를 제공하기 위해.

제안 방법

• FPCB 전략은 DNA 또는 mRNA 서열을 FASTA 형식(F)으로 다운로드하는 것으로 시작된다.
• 서열은 동일한 방향성을 유지한 채로 보완 서열(PC)을 생성하기 위해 처리된다.
• 기존 서열과 보완 서열 간의 동일성 검색(B)은 표준 정렬 도구를 사용하여 수행된다.
• 이 방법은 표준 생물정보학 도구를 활용하여 서열 정렬 및 보완을 수행하므로 넓은 호환성을 확보한다.
• 다양한 서열에서의 유효성을 검증하기 위해 최소 20개의 유전자에 이 전략을 적용하였다.
• 최소한의 계산 자원을 요구하며 구현이 용이하도록 설계되었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 genomic 서열에서 거울 반복을 식별하기 위한 단순하고 신속한 방법을 개발할 수 있는가?
• RQ2 FPCB 전략은 다수의 유전자에서 거울 반복을 탐지하는 데 얼마나 효과적인가?
• RQ3 이 방법을 통해 식별할 수 있는 거울 반복의 유형과 수는 무엇인가?
• RQ4 FPCB 방법은 다양한 DNA 및 mRNA 서열에 일관되게 적용될 수 있는가?
• RQ5 체계적인 거울 반복 탐지에서 기대할 수 있는 기능적 또는 진화적 통찰은 무엇인가?

주요 결과

• FPCB 전략은 최소 20개의 다른 유전자에서 거울 반복을 성공적으로 식별하였다.
• 이 방법은 복잡한 알고리즘을 요구하지 않음에도 불구하고 거울 반복 탐지에 있어 효율성과 단순성을 입증하였다.
• 분석된 서열 전반에 걸쳐 다양한 유형의 거울 반복이 관찰되어 다양한 구조적 패턴을 시사하였다.
• 식별된 거울 반복을 분류하기 위한 명명법 체계를 제안하였다.
• 계산 자원을 최소화한 경량 도구로서 표준 생물정보학 워크플로우에 통합하기 적합하다.
• 결과적으로 거울 반복이 유전자 서열에서 기능적 역할을 할 수 있으며, 향후 추가 연구가 필요하다는 점을 시사한다.