• 제목/요약/키워드: whole genome analysis

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Genome-Wide Comparison of Carbohydrate-Active Enzymes (CAZymes) Repertoire of Flammulina ononidis

  • Park, Young-Jin;Kong, Won-Sik
    • Mycobiology
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    • 제46권4호
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    • pp.349-360
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    • 2018
  • Whole-genome sequencing of Flammulina ononidis, a wood-rotting basidiomycete, was performed to identify genes associated with carbohydrate-active enzymes (CAZymes). A total of 12,586 gene structures with an average length of 2009 bp were predicted by the AUGUSTUS tool from a total 35,524,258 bp length of de novo genome assembly (49.76% GC). Orthologous analysis with other fungal species revealed that 7051 groups contained at least one F. ononidis gene. In addition, 11,252 (89.5%) of 12,586 genes for F. ononidis proteins had orthologs among the Dikarya, and F. ononidis contained 8 species-specific genes, of which 5 genes were paralogous. CAZyme prediction revealed 524 CAZyme genes, including 228 for glycoside hydrolases, 21 for polysaccharide lyases, 87 for glycosyltransferases, 61 for carbohydrate esterases, 87 with auxiliary activities, and 40 for carbohydrate-binding modules in the F. ononidis genome. This genome information including CAZyme repertoire will be useful to understand lignocellulolytic machinery of this white rot fungus F. ononidis.

Complete Genome Sequence of Escherichia coli - Specific Phage KFS-EC1 Isolated from a Slaughterhouse

  • Su-Hyeon Kim;Mi-Kyung Park
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.562-565
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    • 2023
  • Escherichia coli-specific phage, KFS-EC1, was isolated and purified from a slaughterhouse. The complete genome of the phage was obtained using Illumina MiSeq platforms. Its assembled genome consisted of a single chromosome of 164,715 bp with a GC content of 40.5%. The phage genome contained 170 hypothetical and 101 functional ORFs, and exhibited orthologous average nucleotide identity values of >95% with other E. coli phages belonging to the family Straboviridae. Additionally, phylogenetic analysis revealed that KFS-EC1 was finally classified into the family Straboviridae of the genus Caudoviricetes. The genome has been deposited in GenBank under the accession number NC_055757.1.

Complete Genome Sequence of Bacillus subtilis NIB353 Isolated from Nuruk

  • Jeong-Ah Yoon;Se-Young Kwun;Eun-Hee Park;Myoung-Dong Kim
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.289-292
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    • 2023
  • Thermotolerant Bacillus subtilis NIB353 was isolated from Nuruk, a traditional Korean fermentation starter. The complete B. subtilis NIB353 genome sequence was obtained using MinION and Illumina (MiSeq) platforms. The B. subtilis NIB353 genome sequence was 4,247,447 bp with a GC content of 43%. The B. subtilis NIB353 strain exhibited orthologous average nucleotide identity values of 98.39% and 98.38% with B. subtilis 168 and B. subtilis ATCC6051a, respectively. The genome has been deposited in GenBank under the accession number NZ_CP089148.1.

웹 기반 통합 유전체 분석 시스템의 설계 및 구현 (The Design and Implementation of Web-Based Integrated Genome Analysis Tools)

  • 최범순;이경희;권해룡;조완섭;이충세;김영창
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.408-417
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    • 2004
  • 유전체 분석 과정은 여러 단계를 걸쳐 다양한 소프트웨어 분석 도구가 사용되는 복잡한 작업을 수반한다. 유전체 분석과 관련된 기존의 소프트웨어 도구들은 대부분 리눅스나 유닉스 기반 프로그램 이므로 생물학자가 이들을 설치하고 사용하는데 어려움과 불편함이 많은 실정이다. 또한, 분석의 각 단계별로 생산되는 파일은 수작업을 통한 변환을 거쳐야만 다음 단계의 입력으로 사용될 수 있다. 근래에 웹을 기반으로한 도구들이 개발되고 있으나 한번에 하나의 서열을 처리하는 방식이므로 대량의 실험 데이터를 분석하는 경우에는 반복 작업으로 인한 시간과 노력이 요구되는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 유전체 분석에 필요한 여러 도구들을 웹 환경에서 하나의 그래픽 사용자 인터페이스로 통합하여 생물학자들이 보다 쉽게 서열과 기능을 분석할 수 있도록 한 WGAT(Web-based Genome Analysis Tool)를 제안한다. WGAT는 리눅스 서버에 유전체 데이터 분석프로그램을 구동하고, 클라이언트 웹 (web)에서 데이터 파일과 분석에 필요한 선택사항들을 입력함으로써 한번에 여러 단계의 분석 작업을 수작업 없이 자동으로 처리할 수 있다. WGAT시스템의 생산성을 분석하기 위하여 기존의 방식과 WGAT를 이용한 방식의 서열분석 처리 시간을 비교한 결과 서열 단편의 개수가 1000개인 경우 기존의 방식보다 20배 이상 분석 능력이 향상됨을 확인할 수 있었다.

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차세대 염기서열분석을 이용한 유전성 대사질환의 유전진단 (Genetic Diagnosis of Inherited Metabolic Disorders using Next-Generation Sequencing)

  • 기창석
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 유전성 대사질환은 생화학적 대사 이상에 의해 발생하는 질환 군으로, 매우 다양할 뿐만 아니라 임상 양상이 서로 겹칠 수 있어 진단에 어려움을 겪을 수 있다. 과거에는 유전성 대사질환의 원인이 될 수 있는 유전자를 선정한 후 한 개씩 분석하는 방식으로 유전자 검사를 시행했다. 하지만, 최근에는 차세대 염기서열분석 기술이 발전함에 따라 유전성 대사질환과 관련된 수백-수천개의 유전자를 한꺼번에 분석하거나, 인간의 모든 유전자를 포함하는 엑솜/게놈 분석을 시행한 후 원인 유전자를 찾는 방식으로 유전 진단의 패러다임이 바뀌고 있다. 본 종설에서는 차세대 염기서열분석을 이용한 유전성 대사질환의 유전 진단 방법과 진단율 및 주의점 등을 살펴보고자 한다.

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Genomic Tools and Their Implications for Vegetable Breeding

  • Phan, Ngan Thi;Sim, Sung-Chur
    • 원예과학기술지
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    • 제35권2호
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    • pp.149-164
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    • 2017
  • Next generation sequencing (NGS) technologies have led to the rapid accumulation of genome sequences through whole-genome sequencing and re-sequencing of crop species. Genomic resources provide the opportunity for a new revolution in plant breeding by facilitating the dissection of complex traits. Among vegetable crops, reference genomes have been sequenced and assembled for several species in the Solanaceae and Cucurbitaceae families, including tomato, pepper, cucumber, watermelon, and melon. These reference genomes have been leveraged for re-sequencing of diverse germplasm collections to explore genome-wide sequence variations, especially single nucleotide polymorphisms (SNPs). The use of genome-wide SNPs and high-throughput genotyping methods has led to the development of new strategies for dissecting complex quantitative traits, such as genome-wide association study (GWAS). In addition, the use of multi-parent populations, including nested association mapping (NAM) and multiparent advanced generation intercross (MAGIC) populations, has helped increase the accuracy of quantitative trait loci (QTL) detection. Consequently, a number of QTL have been discovered for agronomically important traits, such as disease resistance and fruit traits, with high mapping resolution. The molecular markers for these QTL represent a useful resource for enhancing selection efficiency via marker-assisted selection (MAS) in vegetable breeding programs. In this review, we discuss current genomic resources and marker-trait association analysis to facilitate genome-assisted breeding in vegetable species in the Solanaceae and Cucurbitaceae families.

Complete Mitochondrial Genome and Phylogenetic Analysis for the Korean Field Mouse Apodemus peninsulae Found on Baengnyeong Island in South Korea

  • Jung A Kim;Hye Sook Jeon;Seung Min Lee;Hong Seomun;Junghwa An
    • Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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    • 제4권2호
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    • pp.69-71
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    • 2023
  • The Korean field mouse, Apodemus peninsulae mitochondrial genome has previously been reported for mice obtained from mainland Korea and China. In this investigation the complete mitochondrial genome sequence for a mouse obtained from Baengnyeong Island (BI) in South Korea was determined using high-throughput whole-genome sequencing for the first time. The circular genome was determined to be 16,268 bp in length. It was found to be composed of a typical complement gene that encodes 13 protein subunits of enzymes involved in oxidative phosphorylation, two ribosomal RNAs, 22 transfer RNAs, and one control region. Phylogenetic analysis involved 13 amino acid sequences and demonstrated that the A. peninsulae genome from BI was more closely grouped with two Korean samples (HQ660074 and JN546584) than the Chinese (KP671850) sample. This study verified the evolutionary status of A. peninsulae inhabiting the BI at the molecular level, and could be a significant supplement to the genetic background.

Analysis of Nuclear Mitochondrial DNA Segments of Nine Plant Species: Size, Distribution, and Insertion Loci

  • Ko, Young-Joon;Kim, Sangsoo
    • Genomics & Informatics
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    • 제14권3호
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    • pp.90-95
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    • 2016
  • Nuclear mitochondrial DNA segment (Numt) insertion describes a well-known phenomenon of mitochondrial DNA transfer into a eukaryotic nuclear genome. However, it has not been well understood, especially in plants. Numt insertion patterns vary from species to species in different kingdoms. In this study, the patterns were surveyed in nine plant species, and we found some tip-offs. First, when the mitochondrial genome size is relatively large, the portion of the longer Numt is also larger than the short one. Second, the whole genome duplication event increases the ratio of the shorter Numt portion in the size distribution. Third, Numt insertions are enriched in exon regions. This analysis may be helpful for understanding plant evolution.

NGSOne: 클라우드 기반의 유전체(NGS) 데이터 분석 툴 (NGSOne: Cloud-based NGS data analysis tool)

  • 권창혁;김원호;장정화;안재균
    • Journal of Platform Technology
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    • 제6권4호
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    • pp.87-95
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    • 2018
  • 개인 전장 유전체 분석 가격의 하락으로 많은 국가들이 10만명에서 100만명까지의 대량 전장 유전체 분석과 엑솜 시퀀싱을 진행하고 있다. 하지만 많은 대형 프로젝트에서 대량의 데이터를 처리할 수 있는 프로그램이나 시스템의 부족으로 많은 비용이 클러스터 구축 및 시스템 구매 비용으로 소비되고 있다. 본 연구에서는 자체 서버나 클러스터 환경을 구축하지 않고도 동시에 수백 개 이상의 전장 유전체 및 엑솜에 대한 단일 염기 다형성(Single Nucleotide Polymorphism; SNP) 분석을 수행할 수 있고, 생물학자들도 쉽게 설치하여 운영할 수 있는 클라이언트 프로그램인 NGSOne을 개발하였다. 대표적인 SNP 분석 도구인 DRAGEN, BWA/GATK 및 Isaac/Strelka2를 선택하여 분석할 수 있고, 3개 툴에서 실행 시간 및 에러의 개수 면에서는 DRAGEN이 가장 좋은 성능을 보였다. 또한 NGSOne은 SNP 분석뿐만 아니라 다양한 분석 도구의 자동적인 실행을 위한 확장이 가능하다.

돼지생식기호흡기증후군바이러스(PRRSV)의 전장 유전체 염기서열(whole-genome sequencing) 분석을 위한 차세대 염기서열 분석법의 활용 (Application of next generation sequencing (NGS) system for whole-genome sequencing of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV))

  • 문성현;아미나 카툰;김원일;후세인 엠디 묵터;오연수;조호성
    • 한국동물위생학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.41-49
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    • 2016
  • In the present study, fast and robust methods for the next generation sequencing (NGS) were developed for analysis of PRRSV full genome sequences, which is a positive sensed RNA virus with a high degree of genetic variability among isolates. Two strains of PRRSVs (VR2332 and VR2332-R) which have been maintained in our laboratory were used to validate our methods and to compare with the sequence registered in GenBank (GenBank accession no. EF536003). The results suggested that both of strains had 100% coverage with the reference; the VR2332 had the coverage depth from minimum 3 to maximum 23,012, for the VR2332-R from minimum 3 to maximum 41,348, and 22,712 as an average depth. Genomic data produced from the massive sequencing capacities of the NGS have enabled the study of PRRSV at an unprecedented rate and details. Unlike conventional sequence methods which require the knowledge of conserved regions, the NGS allows de novo assembly of the full viral genomes. Therefore, our results suggested that these methods using the NGS massively facilitate the generation of more full genome PRRSV sequences locally as well as nationally in regard of saving time and cost.