利用新型软件 DiscOperon 预测黏细菌 Myxococcus xanthus 基因组的操纵子结构

由 root 提交于 周五, 08/21/2026 - 08:47
摘要 研究动机:黏细菌 Myxococcus xanthus 是一种捕食性土壤细菌,由于发生过一次基因组复制事件,其基因组较大,达到 9.14 MB。尽管已有 M. xanthus 的完整基因组序列,但由于其基因组规模庞大以及由此产生的大量重复基因,基因注释仍然充满挑战。操纵子,即细菌基因组中共调控基因构成的共线性基因块,是帮助准确预测基因功能的重要资源。 研究结果:为了改进如 M. xanthus 这类复杂基因组的注释,我们开发了一种新的操纵子预测工具 DiscOperon,该工具结合基因表达数据与同源性搜索来识别共线性基因块。首先,利用全基因组范围内相邻基因的共表达数据来定义基因簇;随后,使用这些基因簇,通过序列同源性搜索,在已完成测序的细菌基因组中寻找保守的共线性基因块。该策略使 DiscOperon 能够考虑基因插入、重排和缺失,这是其最显著的特征。我们利用来自 ODB 和 RegulonDB 的 3 种不同物种的真实基因对信息对 DiscOperon 进行了测试,并将其与当前先进且仍可获得的操纵子预测软件进行了比较,结果表明该工具可广泛用于任何细菌完整基因组的操纵子预测。我们还将 DiscOperon 应用于 M. xanthus 的操纵子预测,并将相关结果提供给科研群体使用。 可获得性与实现:DiscOperon 是一个轻量级、用户友好的 Python 工具,依赖项极少。该工具可在 https://gitlab.com/habermann_lab/discoperon 免费获取并供广泛使用。 联系方式:Theo Brunet(theo.brunet@univ-amu.fr);Bianca Habermann(bianca.habermann@univ-amu.fr)。 补充信息:具有操纵子结构并完成注释的 M. xanthus 基因组可通过本文获取,也可从 Zenodo 获取(https://doi.org/10.5281/zenodo.21976167)。此外,我们还计划将 M. xanthus 的操纵子信息提交至操纵子数据库 OBD。

摘要 研究动机:黏细菌 Myxococcus xanthus 是一种捕食性土壤细菌,由于发生过一次基因组复制事件,其基因组较大,达到 9.14 MB。尽管 M. xanthus 的完整基因组序列已可获得,但由于其基因组规模庞大以及由此产生的大量重复基因,基因注释仍然具有挑战性。操纵子,即细菌基因组中受共同调控的基因的共线性区块,是帮助准确预测基因功能的重要资源。

结果:为了帮助改进诸如 M. xanthus 这类复杂基因组的注释,我们开发了一种新的操纵子预测工具 DiscOperon,该工具结合基因表达数据与同源性搜索来识别共线性区块:首先利用全基因组范围内相邻基因的共表达数据来定义基因簇,然后利用这些基因簇通过序列同源性搜索,在已完成测序的细菌基因组中寻找保守的共线性区块。该策略使 DiscOperon 能够考虑基因插入、重排和缺失,这也是其最显著的特征。我们利用来自 ODB 和 RegulonDB 的 3 种不同物种的真实基因对信息对 DiscOperon 进行了测试,并将其与当前最先进且仍可用的操纵子预测软件进行了比较,结果表明其可普遍用于任意细菌完整基因组的操纵子预测。我们已将 DiscOperon 应用于 M. xanthus 的操纵子预测,并将相关结果提供给科研界使用。

可获得性与实现:DiscOperon 是一个轻量级、用户友好的 Python 工具,依赖项极少。其已在 https://gitlab.com/habermann_lab/discoperon 免费开放供通用使用。

联系方式:Theo Brunet(theo.brunet@univ-amu.fr);Bianca Habermann(bianca.habermann@univ-amu.fr)。

补充信息:具有操纵子结构并已注释的 M. xanthus 基因组可通过本文获得,也可从 Zenodo(https://doi.org/10.5281/zenodo.21976167)获取。此外,我们还计划将 M. xanthus 的操纵子信息提交至操纵子数据库 OBD。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.20.745974v1?rss=1

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