Name: Uitgebreide Workflow voor de genoom-brede identificatie en expressie Meta-analyse van de ATL E3 Ubiquitin Ligase Gene familie in Grapevine (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-22T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 40 s
Description: Leer een uitgebreide workflow voor de karakterisering van de ATL E3 ubiquitine ligase genfamilie in wijnstok. Deze methode omvat genomische identificatie, fylogenetische analyse en expressiepatronen voor plantengenetica onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Het werk werd gesteund door de Universiteit van Verona, in het kader van gezamenlijke Project 2014 (karakterisering van de ATL gene familie in grapevine en haar betrokkenheid bij weerstand tegen Plasmopara noordelijke).

<ol><li>Jaillon, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+grapevine+genome+sequence+suggests+ancestral+hexaploidization+in+major+angiosperm+phyla%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The grapevine genome sequence suggests ancestral hexaploidization in major angiosperm phyla.</a> Nature. 449 (7161), 463-467 (2007).</li>
<li>Adam-Blondon, A. -F., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAdam-Blondon%2C+A-F+%22Genetics%2C+Genomics%2C+and+Breeding+of+Grapes%22">Genetics, Genomics, and Breeding of Grapes</a>. , Science Publishers. 211-234 (2011).</li>
<li>Chen, L., Hellmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+E3+Ligases%3A+Flexible+Enzymes+in+a+Sessile+World%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Plant%22%5BJournal%5D)">Plant E3 Ligases: Flexible Enzymes in a Sessile World.</a> Mol. Plant. 6 (5), 1388-1404 (2013).</li>
<li>Vierstra, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ubiquitin-26S+proteasome+system+at+the+nexus+of+plant+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Mol.+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">The ubiquitin-26S proteasome system at the nexus of plant biology.</a> Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 10 (6), 385-397 (2009).</li>
<li>Serrano, M., Parra, S., Alcaraz, L. D., Guzmán, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ATL+Gene+Family+from+Arabidopsis+thaliana+and+Oryza+sativa+Comprises+a+Large+Number+of+Putative+Ubiquitin+Ligases+of+the+RING-H2+Type%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Evol%22%5BJournal%5D)">The ATL Gene Family from Arabidopsis thaliana and Oryza sativa Comprises a Large Number of Putative Ubiquitin Ligases of the RING-H2 Type.</a> J. Mol. Evol. 62 (4), 434-445 (2006).</li>
<li>Aguilar-Hernández, V., Aguilar-Henonin, L., Guzmán, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diversity+in+the+Architecture+of+ATLs%2C+a+Family+of+Plant+Ubiquitin-Ligases%2C+Leads+to+Recognition+and+Targeting+of+Substrates+in+Different+Cellular+Environments%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Diversity in the Architecture of ATLs, a Family of Plant Ubiquitin-Ligases, Leads to Recognition and Targeting of Substrates in Different Cellular Environments.</a> PLoS One. 6 (8), e23934(2011).</li>
<li>Guzmán, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+prolific+ATL+family+of+RING-H2+ubiquitin+ligases%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Signal+Behav%22%5BJournal%5D)">The prolific ATL family of RING-H2 ubiquitin ligases.</a> Plant Signal Behav. 7 (8), 1014-1021 (2012).</li>
<li>Grimplet, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+grapevine+gene+nomenclature+system%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Genomics%22%5BJournal%5D)">The grapevine gene nomenclature system.</a> BMC Genomics. 15, 1077(2014).</li>
<li>Prince, V. E., Pickett, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Splitting+pairs%3A+the+diverging+fates+of+duplicated+genes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Genet%22%5BJournal%5D)">Splitting pairs: the diverging fates of duplicated genes.</a> Nat. Rev. Genet. 3 (11), 827-837 (2002).</li>
<li>Magadum, S., Nerjee, U., Murugan, P., Gangapur, D., Ravikesavan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gene+duplication+as+a+major+force+in+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gen%22%5BJournal%5D)">Gene duplication as a major force in evolution.</a> J. Gen. 92 (1), 155-161 (2013).</li>
<li>Wang, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterns+of+Gene+Duplication+and+Their+Contribution+to+Expansion+of+Gene+Families+in+Grapevine%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Mol.+Biol.+Rep%22%5BJournal%5D)">Patterns of Gene Duplication and Their Contribution to Expansion of Gene Families in Grapevine.</a> Plant Mol. Biol. Rep. 31 (4), 852-861 (2013).</li>
<li>Fasoli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Grapevine+Expression+Atlas+Reveals+a+Deep+Transcriptome+Shift+Driving+the+Entire+Plant+into+a+Maturation+Program%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">The Grapevine Expression Atlas Reveals a Deep Transcriptome Shift Driving the Entire Plant into a Maturation Program.</a> Plant Cell. 24 (9), 3489-3505 (2012).</li>
<li>BLAST. BLAST2.6.0. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi">https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi</a> (2016).</li>
<li>MEGA. MEGA7.0.25 build 7170412. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.megasoftware.net/">http://www.megasoftware.net/</a> (2017).</li>
<li>MEME. MEME Suite Version 4.11.4. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://meme-suite.org/">http://meme-suite.org/</a> (2017).</li>
<li>ProtParam. ExPASy Server. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://web.expasy.org/protparam/">http://web.expasy.org/protparam/</a> (2005).</li>
<li>ngLOC v1.0. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://genome.unmc.edu/ngLOC/index.html">http://genome.unmc.edu/ngLOC/index.html</a> (2007).</li>
<li>TargetP v1.1 Server. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.cbs.dtu.dk/services/TargetP/">http://www.cbs.dtu.dk/services/TargetP/</a> (2000).</li>
<li>Prowler v1.2. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://bioinf.scmb.uq.edu.au:8080/pprowler_webapp_1-2/">http://bioinf.scmb.uq.edu.au:8080/pprowler_webapp_1-2/</a> (2005).</li>
<li>MuSite v1.0. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://musite.sourceforge.net/">http://musite.sourceforge.net/</a> (2010).</li>
<li>Pfam. Pfam version 31.0. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://pfam.xfam.org/">http://pfam.xfam.org/</a> (2016).</li>
<li>TMHMM v2.0c. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/">http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/</a> (2007).</li>
<li>ExPASy. ProtScale. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://web.expasy.org/protscale/">http://web.expasy.org/protscale/</a> (2005).</li>
<li>CRIBI. Grape genome database. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://genomes.cribi.unipd.it/grape/">http://genomes.cribi.unipd.it/grape/</a> (2012).</li>
<li>PhenoGram. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://visualization.ritchielab.psu.edu/phenograms/plot">http://visualization.ritchielab.psu.edu/phenograms/plot</a> (2012).</li>
<li>ScanX v0.8. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://chibba.pgml.uga.edu/mcscan2/">http://chibba.pgml.uga.edu/mcscan2/</a> (2013).</li>
<li>Interactive Tree Of Life (iTOL). Version3.5.3. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://itol.embl.de/">http://itol.embl.de/</a> (2016).</li>
<li>UniProt. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.uniprot.org/">http://www.uniprot.org/</a> (2016).</li>
<li>Phylogeny.fr. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.phylogeny.fr/index.cgi">http://www.phylogeny.fr/index.cgi</a> (2008).</li>
<li>MUSCLE. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle/">http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle/</a> (2017).</li>
<li>Gblocks Server. Version 0.91b. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://molevol.cmima.csic.es/castresana/Gblocks_server.html">http://molevol.cmima.csic.es/castresana/Gblocks_server.html</a> (2002).</li>
<li>Vitis vinifera cv. Corvina gene expression Atlas. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/273383414_54sample_datamatrix_geneIDs_Fasoli2012">https://www.researchgate.net/publication/273383414_54sample_datamatrix_geneIDs_Fasoli2012</a> (2015).</li>
<li>Multiple Experiment Viewer (MeV). Version 4.8.1. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://mev.tm4.org/">http://mev.tm4.org/</a> (2017).</li>
<li>Sequence Read Archive (SRA). , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra</a> (2017).</li>
<li>Bolger, A. M., Lohse, M., Usadel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trimmomatic%3A+a+flexible+trimmer+for+Illumina+sequence+data%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data.</a> Bioinformatics. 30 (15), 2114-2120 (2014).</li>
<li>Langmead, B., Salzberg, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+gapped-read+alignment+with+Bowtie+2%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Meth%22%5BJournal%5D)">Fast gapped-read alignment with Bowtie 2.</a> Nat Meth. 9 (4), 357-359 (2012).</li>
<li>Anders, S., Pyl, P. T., Huber, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HTSeq-a+Python+framework+to+work+with+high-throughput+sequencing+data%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">HTSeq-a Python framework to work with high-throughput sequencing data.</a> Bioinformatics. 31 (2), 166-169 (2015).</li>
<li>R. Version 3.4.1. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.r-project.org/">https://www.r-project.org/</a> (2017).</li>
<li>Ritchie, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((limma+powers+differential+expression+analyses+for+RNA-sequencing+and+microarray+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">limma powers differential expression analyses for RNA-sequencing and microarray studies.</a> Nucleic Acids Res. 43 (7), e47(2015).</li>
<li>Love, M. I., Huber, W., Anders, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderated+estimation+of+fold+change+and+dispersion+for+RNA-seq+data+with+DESeq2%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Biology%22%5BJournal%5D)">Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2.</a> Genome Biology. 15 (12), 550(2014).</li>
<li>EMBL-EBI. EMBOSS Needle. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_needle/">http://www.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_needle/</a> (2017).</li>
<li>Ariani, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome-wide+characterisation+and+expression+profile+of+the+grapevine+ATL+ubiquitin+ligase+family+reveal+biotic+and+abiotic+stress-responsive+and+development-related+members%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Genome-wide characterisation and expression profile of the grapevine ATL ubiquitin ligase family reveal biotic and abiotic stress-responsive and development-related members.</a> Sci. Rep. 6, 38260(2016).</li>
<li>Vitulo, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+deep+survey+of+alternative+splicing+in+grape+reveals+changes+in+the+splicing+machinery+related+to+tissue%2C+stress+condition+and+genotype%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Plant+Biol%22%5BJournal%5D)">A deep survey of alternative splicing in grape reveals changes in the splicing machinery related to tissue, stress condition and genotype.</a> BMC Plant Biol. 14 (1), 99(2014).</li>
<li>Overbeek, R., Fonstein, M., D'Souza, M., Pusch, G. D., Maltsev, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+gene+clusters+to+infer+functional+coupling%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">The use of gene clusters to infer functional coupling.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96 (6), 2896-2901 (1999).</li>
<li>Dalquen, D. A., Dessimoz, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bidirectional+Best+Hits+Miss+Many+Orthologs+in+Duplication-Rich+Clades+such+as+Plants+and+Animals%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Biol.+Evol%22%5BJournal%5D)">Bidirectional Best Hits Miss Many Orthologs in Duplication-Rich Clades such as Plants and Animals.</a> Genome Biol. Evol. 5 (10), 1800-1806 (2013).</li>
<li>Remm, M., Storm, C. E. V., Sonnhammer, E. L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+clustering+of+orthologs+and+in-paralogs+from+pairwise+species+comparisons1%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Automatic clustering of orthologs and in-paralogs from pairwise species comparisons1.</a> J. Mol. Biol. 314 (5), 1041-1052 (2001).</li>
<li>Kaduk, M., Sonnhammer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+orthology+inference+with+Hieranoid+2%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Improved orthology inference with Hieranoid 2.</a> Bioinformatics. 33 (8), (2017).</li>
<li>Cramer, G. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptomic+analysis+of+the+late+stages+of+grapevine+%28Vitis+vinifera+cv.+Cabernet+Sauvignon%29+berry+ripening+reveals+significant+induction+of+ethylene+signaling+and+flavor+pathways+in+the+skin%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Plant+Biol%22%5BJournal%5D)">Transcriptomic analysis of the late stages of grapevine (Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignon) berry ripening reveals significant induction of ethylene signaling and flavor pathways in the skin.</a> BMC Plant Biol. 14, 370(2014).</li>
<li>Juretic, N., Hoen, D. R., Huynh, M. L., Harrison, P. M., Bureau, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+evolutionary+fate+of+MULE-mediated+duplications+of+host+gene+fragments+in+rice%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Res%22%5BJournal%5D)">The evolutionary fate of MULE-mediated duplications of host gene fragments in rice.</a> Genome Res. 15 (9), 1292-1297 (2005).</li>
<li>Filichkin, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome-wide+mapping+of+alternative+splicing+in+Arabidopsis+thaliana%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Res%22%5BJournal%5D)">Genome-wide mapping of alternative splicing in Arabidopsis thaliana.</a> Genome Res. 20 (1), 45-58 (2010).</li>
<li>Quesada, V., Macknight, R., Dean, C., Simpson, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autoregulation+of+FCA+pre-mRNA+processing+controls+Arabidopsis+flowering+time%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+J%22%5BJournal%5D)">Autoregulation of FCA pre-mRNA processing controls Arabidopsis flowering time.</a> EMBO J. 22 (12), 3142-3152 (2003).</li>
<li>Wong, D. C. J., Gutierrez, R. L., Gambetta, G. A., Castellarin, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome-wide+analysis+of+cis-regulatory+element+structure+and+discovery+of+motif-driven+gene+co-expression+networks+in+grapevine%5BTitle%5D)+AND+%22DNA+Res%22%5BJournal%5D)">Genome-wide analysis of cis-regulatory element structure and discovery of motif-driven gene co-expression networks in grapevine.</a> DNA Res. 24 (3), 311-326 (2017).</li>
<li>Wong, D. C. J., Matus, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Constructing+Integrated+Networks+for+Identifying+New+Secondary+Metabolic+Pathway+Regulators+in+Grapevine%3A+Recent+Applications+and+Future+Opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Plant+Sci%22%5BJournal%5D)">Constructing Integrated Networks for Identifying New Secondary Metabolic Pathway Regulators in Grapevine: Recent Applications and Future Opportunities.</a> Front. Plant Sci. 8, 505(2017).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

In de genomic era, veel gene gezinnen diep gekenmerkt in verschillende plantensoorten. Deze informatie is voorafgaand aan functionele studies en bieden een kader om de rol van verschillende leden in een gezin verder te onderzoeken. In dit verband is er ook een noodzaak om een nomenclatuur systeem ter identificatie van elk lid in een gezin, het vermijden van de redundantie en de verwarring die kunnen ontstaan wanneer de namen onafhankelijk zijn toegewezen aan verschillende genen door verschillende onderzoeksgroepen.
<...

Tijdens het laatste decennium, veel onderzoek verricht in grapevine genomica. Grapevine is een erkende economisch relevante gewas, die uitgegroeid een model voor onderzoek op fruit ontwikkeling en op de reacties van houtige gewassen op biotische en abiotische benadrukt tot is. In deze context, de vrijlating van de soort Vitis vinifera cv. PN40024 genoom in 20071 en de bijgewerkte versie in 20112 geleid tot een snelle ophoping van ' Omics '-schaal gegevens en tot een uitbarsting van high-throughput onderzoek. Op basis van de gepubliceerde reeks gegevens, de uitgebreide analyse van een bepaald gen familie (meestal opgebouwd uit eiwitten delen van geconserveerde motieven, structurele en/of functionele gelijkenissen en evolutionaire relaties), kan nu worden uitgevoerd om bloot te zijn moleculaire functies, evolutie en gen expressieprofielen. Deze analyses kunnen bijdragen aan inzicht hoe gen gezinnen fysiologische processen op het niveau van een genoom-brede te controleren.
Veel aspecten van de levenscyclus van de plant worden geregeld door ubiquitin-gemedieerde afbraak van belangrijke eiwitten, waarvoor een verfijnd omzet om regelmatige cellulaire processen. Belangrijke onderdelen van het proces van ubiquitin-gemedieerde afbraak zijn de E3 ubiquitin ligases, die belast zijn met systeem flexibiliteit, dankzij de aanwerving van specifieke doelstellingen3. Dienovereenkomstig, vertegenwoordigen deze enzymen een enorme gen-familie, met ongeveer 1.400 E3 ligase-encoding genen voorspeld in Arabidopsis thaliana genoom4, elke E3 ubiquitin ligase handelt voor de ubiquitination van specifieke doel eiwitten. Ondanks het belang van substraat-specifieke ubiquitination in cellulaire verordening in planten, is weinig bekend over hoe het traject ubiquitination is gereguleerd en doel eiwitten zijn geïdentificeerd alleen in een paar gevallen. De ontcijfering van dergelijke mechanismen specificiteit en de verordening berust eerst op de identificatie en karakterisering van de verschillende onderdelen van het systeem, met name de E3 ligases. Onder ubiquitin ligases, wordt de ATL onderfamilie gekenmerkt door 91 leden geïdentificeerd in A. thaliana weergeven van een RING-H2 vinger domein5,6, sommigen van hen spelen een rol in de verdediging en hormoon reacties7.
De eerste cruciale stap om de leden van een nieuwe gen-familie te definiëren is de nauwkeurige definitie van de familie functies, zoals consensus motieven, sleutelgebieden en eiwit sequentie kenmerken. Inderdaad, het betrouwbare ophalen van alle gene familieleden op basis van BLAST analyse vereist enkele verplichte reeks kenmerken, in bepaalde eiwitten domeinen verantwoordelijk voor eiwit functie/activiteit, proteïne handtekening bijeenkomen. Dit kan worden vergemakkelijkt door eerdere karakterisering van hetzelfde gen gezin bij andere plantensoorten of bereikt door het analyseren van verschillende genen vermoedelijk die behoren tot dezelfde familie in verschillende plantensoorten, te isoleren van gemeenschappelijke sequenties. De familieleden kunnen vervolgens worden afzonderlijk genoemd volgens gemeenschappelijke regels geregeld door internationale consortia voor een bepaalde plantensoorten. In grapevine, bijvoorbeeld is zo'n procedure onderworpen aan de aanbevelingen van het Comité van de Super nomenclatuur voor druivenmost Gene aantekening (sNCGGa), tot oprichting van de bouw van een fylogenetische boom waaronder V. vinifera en A. thaliana familieleden van het gen dat gene annotatie gebaseerd op nucleotide sequences8.
Chromosoom lokalisatie van familieleden en gene dubbel enquête kunnen markeren van de aanwezigheid van geheel-genoom- of tandem gedupliceerde genen. Deze informatie verschijnt nuttig te ontrafelen van vermeende gene functies, aangezien het kan weergeven van functionele redundantie of verschillende situaties, dat wil zeggen, niet-functionalization, neo-functionalization of sub functionalization9 onthullen. Beide neo - en sub - functionalization zijn belangrijke gebeurtenissen die genetische nieuwheid, plant aanpassing aan veranderende omgevingen10te voorzien in de nieuwe cellulaire componenten maken. In het bijzonder, doublures van voorouderlijke genen en productie van nieuwe genen waren zeer frequent gedurende de evolutie van het genoom van de grapevine en nieuw gevormde genen afkomstig van proximale en tandem doublures in grapevine waren meer kans op produceren nieuw functies11.
Een andere belangrijke factor in het ontcijferen van de familie genfuncties is het profiel van de transcriptomic. De beschikbaarheid van openbare databanken die toegang geven tot een enorme hoeveelheid gegevens van de transcriptomic kan aldus worden benut om de vermeende functies toewijzen aan gene familieleden met behulp van grootschalige in silico expressie analyses. Inderdaad, de eigenaardige expressie van bepaalde genen in specifieke plant organen of in antwoord op bepaalde benadrukt kan geven enkele tips met betrekking tot de vermeende rol van de overeenkomstige eiwitten in welbepaalde omstandigheden, en steun geven aan hypothesen over mogelijke sub functionalization van gedupliceerde genen om verschillende uitdagingen aan. Voor dat doel, is het belangrijk om te overwegen verschillende datasets: dit kan reeds beschikbare gen expressie matrices, zoals de genoom-brede transcriptomic atlas van grapevine organen en ontwikkelingsstadia12, of ad hoc door kan worden gebouwd het ophalen van transcriptomic datasets voor de bijzondere plantensoorten onderworpen aan gedefinieerde benadrukt. Bovendien, een eenvoudige benadering met behulp van twee matrices, een met paarsgewijze gelijkenis gegevens en de andere met paarsgewijze co expressie coëfficiënten kunnen worden toegepast om te evalueren van de relaties tussen reeks gelijkenis en expressie patronen binnen de familie van een gen.
Het doel van dit werk is bedoeld als een globale aanpak, gene structuur, Geconserveerde proteïne motieven chromosomale locatie, gene duplicaties en expressiepatronen, als ook de voorspelling van eiwit lokalisatie en fosforylering sites, om te bereiken definiëren een uitputtende karakterisatie van de familie van een gen in planten. Een dergelijke aanpak is hier toegepast op de karakterisatie van de ATL E3 ubiquitin ligase familie in grapevine. Volgens de nieuwe rol van ATL onderfamilie leden bij het reguleren van de belangrijke cellulaire processen7, dit werk kan ook helpen de identificatie van sterke kandidaten voor functionele studies, en uiteindelijk het ontrafelen van de moleculaire mechanismen inzake de aanpassing van dit belangrijk gewas aan zijn omgeving.

<table><tbody><tr><td>Personal computer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)</td><td></td><td></td><td>https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi</td></tr><tr><td>Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA)</td><td></td><td></td><td>http://www.megasoftware.net/</td></tr><tr><td>Motif-based sequence analysis tools (MEME)</td><td></td><td></td><td>http://meme-suite.org/</td></tr><tr><td>Geneious</td><td>Biomatters Limited</td><td></td><td>http://www.geneious.com/</td></tr><tr><td>ProtParam Tool</td><td></td><td></td><td>http://web.expasy.org/protparam/</td></tr><tr><td>ngLOC</td><td></td><td></td><td>http://genome.unmc.edu/ngLOC/index.html</td></tr><tr><td>TargetP v1.1 Server</td><td></td><td></td><td>http://www.cbs.dtu.dk/services/TargetP/</td></tr><tr><td>Protein Prowler</td><td></td><td></td><td>http://bioinf.scmb.uq.edu.au:8080/pprowler_webapp_1-2/</td></tr><tr><td>MUsite</td><td></td><td></td><td>http://musite.sourceforge.net/</td></tr><tr><td>Pfam</td><td></td><td></td><td>http://pfam.xfam.org/</td></tr><tr><td>TMHMM Server v. 2.0</td><td></td><td></td><td>http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/</td></tr><tr><td>ProtScale</td><td></td><td></td><td>http://web.expasy.org/protscale/</td></tr><tr><td>Grape Genome Database (CRIBI)</td><td></td><td></td><td>http://genomes.cribi.unipd.it/grape/</td></tr><tr><td>PhenoGram</td><td></td><td></td><td>http://visualization.ritchielab.psu.edu/phenograms/plot</td></tr><tr><td>MCScanX</td><td></td><td></td><td>http://chibba.pgml.uga.edu/mcscan2/</td></tr><tr><td>Interactive Tree Of Life (iTOL)</td><td></td><td></td><td>http://itol.embl.de/</td></tr><tr><td>UniProt</td><td></td><td></td><td>http://www.uniprot.org/</td></tr><tr><td>Phylogeny.fr</td><td></td><td></td><td>http://www.phylogeny.fr/index.cgi</td></tr><tr><td>MUSCLE</td><td></td><td></td><td>http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle/</td></tr><tr><td>Gblocks Server</td><td></td><td></td><td>http://molevol.cmima.csic.es/castresana/Gblocks_server.html</td></tr><tr><td>Vitis vinifera cv. Corvina gene expression Atlas datamatrix</td><td></td><td></td><td>https://www.researchgate.net/publication/273383414_54sample_ datamatrix_geneIDs_Fasoli2012</td></tr><tr><td>Multi Experiment Viewer (MeV)</td><td></td><td></td><td>http://mev.tm4.org/#/welcome</td></tr><tr><td>Sequence Read Archive (SRA)</td><td></td><td></td><td>https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra</td></tr><tr><td>R</td><td></td><td></td><td>https://www.r-project.org/</td></tr><tr><td>EMBOSS Needle (EMBL-EBI)</td><td></td><td></td><td>http://www.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_needle/</td></tr></tbody></table>

uitgebreide workflow voor de genoom-brede identificatie en expressie meta-analyse van de atl e3 ubiquitin ligase gene familie in grapevine

Comprehensive Workflow for the Genome-wide Identification and Expression Meta-analysis of the ATL E3 Ubiquitin Ligase Gene Family in Grapevine

Indeling en naamgeving van genen in een gezin kunnen aanzienlijk bijdragen aan de beschrijving van de diversiteit van gecodeerde eiwitten en de voorspelling van familiefeesten gebaseerd op verschillende functies, zoals de aanwezigheid van reeks motieven of van bepaalde sites voor de posttranslationele wijziging en het profiel van de expressie van familieleden in verschillende omstandigheden. Dit werk beschrijft een gedetailleerd protocol voor karakterisering van de familie van het gen. Hier wordt de procedure toegepast op de karakterisatie van de familie van Arabidopsis Tóxicos in Levadura (ATL) E3 ubiquitin ligase in grapevine. De methoden omvatten de genoom-brede identificatie van familieleden, de karakterisatie van gene lokalisatie, structuur en duplicatie, de analyse van geconserveerde proteïne motieven, de voorspelling van eiwit lokalisatie en fosforylering sites, evenals gen expressie profilering over de familie in verschillende datasets. Dergelijke procedure, die kan worden verlengd tot verdere analyses afhankelijk van experimentele doeleinden, kan worden toegepast op elke gen familie in alle plantensoorten waarvoor genomic gegevens beschikbaar zijn, en biedt waardevolle informatie ter identificatie van interessante kandidaten voor functionele studies, geeft inzicht in de moleculaire mechanismen van plant aanpassing aan hun omgeving.

Het VIT_05s0077g01970 gen, geïdentificeerd als het meest vergelijkbaar met A. thaliana ATL2 (At3g16720) door een onderzoek van BLASTp, werd gebruikt als sonde enquête de ATL-familieleden in het genoom van de grapevine (V. vinifera cv Pinot Noir PN40024). De analyse van de PSI-BLAST geconvergeerde na een paar cycli onthullen een lijst van vermeende genen die behoren tot de grapevine ATL gene familie (figuur 1A). De aanwezigheid van het canoni...

Dit artikel beschrijft de procedure voor de identificatie en karakterisering van de familie van een gen in grapevine toegepast aan de familie van Arabidopsis Tóxicos in Levadura (ATL) E3 ubiquitin ligases.

Uitgebreide Workflow voor de genoom-brede identificatie en expressie Meta-analyse van de ATL E3 Ubiquitin Ligase Gene familie in Grapevine

Classification and nomenclature of genes in a family can significantly contribute to the description of the diversity of encoded proteins and to the ...

Het algemene doel van deze procedure is om een uitgebreide karakterisering van een genfamilie in planten te bereiken via een globale aanpak, inclusief de definitie van genstructuur, betrokken eiwitmotieven, chromosoomlocatie, genduplicaties en expressiepatronen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in de classificatie van planten in families, zoals wereldwijde genomische identificatie van familieleden en hun transcriptoom, wat wordt geleverd door genexpressieanalyse. Het belangrijkste voordeel van de hele procedure is om een uitgebreide lijst van experimentele stappen te bieden om een complete genfamiliekarakterisering te bereiken.Deze procedure kan worden toegepast op elke genfamilie van elke plantensoort waarvoor genetische gegevens beschikbaar zijn. Bovendien biedt deze aanpak waardevolle informatie om interessante kandidaten te identificeren voor functionele studies. Het demonstreren van de hele procedure zal Pietro Ariani zijn uit mijn laboratorium.Open de Blast-webpagina en klik op de protein blast-sectie. Voer in het veld voor querysequentie de aminozuursequentie in van het eiwit dat zal worden gebruikt als sonde om de andere familieleden te identificeren. Gebruik een eiwit dat alle belangrijke kenmerken heeft die de familie karakteriseren.Vervolgens, in het veld kies zoekset, selecteer de referentie-eiwitdatabase en het organisme van belang. Nu, in het veld programmaselectie, selecteer het PSI-BLAST-algoritme. Indien gewenst, klik op algoritmeparameters om geavanceerde parameters aan te passen zoals max doelsequentie en scoringmatrix.De E-waarde is de drempel, die voor deze zoekopdracht is verlaagd van 005 naar 001. Klik op de BLAST-knop om de analyse uit te voeren. Van alle sequenties die relatieve overeenkomsten met de query weergeven, deselecteer de items die duidelijk niet tot de familie behoren.Doe dit door te klikken op het vinkje in de kolom selecteren voor PSI-BLAST. Vervolgens, voer een tweede PSI-BLAST-iteratie uit door op de knop ga te klikken. Alle nieuw geïdentificeerde sequenties worden gemarkeerd in geel.Selecteer opnieuw de overeenkomsten die niet tot de familie behoren. Ga dit proces voort totdat het algoritme geen relevante vermelding meer vindt of totdat het convergeert. Zodra alle valse positieven zijn uitgesorteerd, verzamel de aminozuursequenties in een FASTA-geformatteerd bestand en upload het bestand in de bio-informatica softwaresuite.Selecteer vervolgens alle geïmporteerde sequenties in de lijst en klik op de knop uitlijnen/assembleren in de werkbalk. Klik vervolgens op paarsgewijze meervoudige uitlijning en selecteer MUSCLE-uitlijning en OK. De uitlijning zal nu worden gemaakt met de standaardinstellingen. Visualiseer nu het sequentielogo van de uitlijning en inspecteer de genen visueel om naar valse positieven te zoeken.Verdere analyse van fysische eiwitparameters en domeinen, chromosomale verdeling, duplicaties en exon-intron organisatie worden beschreven in het tekstprotocol. Analyseer vervolgens de relaties tussen de ATL-familieleden door de constructie van een hoogwaardige fylogenetische boom en de definitie van een familienomenclatuur. Haal eerst de Arabidopsis thaliana ATL-sequenties op, vereist als referenties voor een druifwiensgennomenclatuur, uit de UmoProt-database als referentie.Maak vervolgens een FASTA-bestand inclusief alle nucleotidesequenties van de druivenstok en de Arabidopsis-genfamilieleden voor de fylogenetische analyse. Blader nu door de fylogenie Frankrijk-homepage en selecteer de fylogenie-analysepijplijn. Eén klik is geschikt in de meeste gevallen, maar indien nodig is het mogelijk om specifieke geavanceerde instellingen te selecteren met behulp van de geavanceerde opties of zelfs een volledig aangepaste analyse met behulp van de a la carte-opties.Voer vervolgens een naam in voor de analyse en upload het FASTA-bestand. Klik vervolgens op verzenden om de analyse uit te voeren. Als deze procedure resulteert in een foutmelding, voltooi elke stap van de fylogeniesuitepijplijn afzonderlijk.Ga eerst naar de MUSCLE-softwarehomepage en upload het FASTA-bestand. Selecteer Pearson FASTA als uitvoerformaat en dien in. Download vervolgens het bestand in FASTA-formaat en verwijder alle slecht uitgelijnde posities.Open de G-block-servertool, upload het uitlijnings-FASTA-bestand, selecteer DNA als type sequentie en kies de strengheid die het beste past bij de analyse. Voor een druifwienstok ATL-genfamilieuitlijning, selecteer alle drie de opties voor minder strenge selectie vanwege hoge sequentiedivergentie. Klik vervolgens op get blocks om de analyse uit te voeren.Om de resultaten op te slaan, klik op resulterende uitlijning onderaan de uitvoerpagina en maak een nieuw FASTA-bestand. G-blocks elimineert slecht uitgelijnde posities in divergente regio's van een DNA- of sonde-uitlijning, zodat deze geschikter wordt voor een fylogenetische analyse. Voor deze stap is impericel parameterselectie voor de kolommen strengheid cruciaal om ervoor te zorgen dat ze een verplichting van de drie zijn.Om de boom te voltooien, gaan we naar de Phylogeny France-homepage. Daar, selecteer de a la carte-pijplijn en deselecteer de volgende opties: meervoudige uitlijning en uitlijningscuration. Klik vervolgens op workflow maken, upload het G-blocks gecurateerde FASTA-bestand, selecteer bootstrapping-procedure en gebruik standaardparameters en instellingen.Klik ten slotte op verzenden om de analyse uit te voeren. Dit voltooit het stap-voor-stap-proces. Nu de fylogenetische boom is gemaakt, vouw de slecht ondersteunde takken met bootstrapwaarden van minder dan 70% in. Download vervolgens de uiteindelijke resultaten in de Newick-indeling voor verdere analyse.Het tekstprotocol geeft instructies voor het toewijzen van een gennaam op basis van de fylogene. Voor dit protocol, maak een getypt, gelinieerde, tekstformaatbestand van arma-genormaliseerde expressiewaarden afkomstig van een genexpressiebibliotheek. Organiseer de waarden voor elk familiegen onder dezelfde patroonrijen.Voer vervolgens de hiërarchische bi-geclusterde analyse uit met behulp van multi-experiment viewer software. Upload eerst de werkgegevensmatrix en selecteer het tekstbestand. Selecteer enkelkleurig array en verwijder het vinkje van laad annotatie wanneer er geen automatische annotatie wordt geleverd.Selecteer de bovenste linker expressiewaarde van de expressietafelvoorbeeld en klik op de knop laden. Pas vervolgens de gegevens aan, to

comprehensive-workflow-for-genome-wide-identification-expression-meta

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Microarray analyse werd uitgevoerd om genetische expressie profielen...

Het bepalen van genetische expressie profielen in C. elegans Met behulp van microarray en real-time PCR

Combinatie van genomics, co-expressie gen analyse en de identificatie van doelverbindingen via metabolisme geven gen functionele annotatie.

Annotatie van Plant functie van een gen via gecombineerde Genomics, metabolomics en Informatica

Een fundamentele zoektocht in de celbiologie is het definiëren van de mechanismen die de identiteit van de organellen die eukaryotische cellen te maken ten grondslag liggen. Hier stellen we een methode om de genen die verantwoordelijk zijn voor de morfologische en functionele integriteit van plantaardige organellen met behulp van fluorescentie microscopie en next-generation sequencing tools te identificeren.

Fluorescentie-microscopie Screening en next-generation sequencing: Handige hulpmiddelen voor de identificatie van genen betrokken bij organel Integriteit

Dit artikel beschrijft de toepassing van ongerichte metabolomics, transcriptomics en multivariate statistische analyse om druivenbes transcripties en metabolieten om inzicht te krijgen in het terroir concept, dat wil zeggen, de invloed van de omgeving op bes kwaliteitskenmerken.

De Terroir Concept Uitgelegd door de Bes van de Druif Metabolomics en Transcriptomics

Galaxy en David hebben zich ontwikkeld tot populaire tools die het mogelijk maken de onderzoekers zonder bioinformatica training te analyseren en RNA-Seq gegevens te interpreteren. We beschrijven een protocol voor C. elegans onderzoekers RNA-Seq experimenten toegang voeren en verwerken dataset behulp Galaxy en zinvolle biologische informatie uit het gen lijsten met behulp DAVID verkrijgen.

Transcriptoom analyse<em&gt; C</em&gt;.<em&gt; elegans</em&gt; RNA Sequencing gegevens via de Tuxedo Suite op de Galaxy Project

Het doel van dit protocol is om de evolutie en expressie van kandidaatgenen te onderzoeken met behulp van RNA-sequencinggegevens.

Een bioinformaticapijplijn voor het onderzoeken van moleculaire evolutie en genexpressie met behulp van RNA-seq

Hier tonen de auteurs het nut van MULTI-seq voor fenotypering en daaropvolgende gepaarde scRNA-seq en scATAC-seq bij het karakteriseren van de transcriptomische en chromatinetoegankelijkheidsprofielen in retina.

Multiplexed analyse van retinale genexpressie en chromatinetoegankelijkheid met behulp van scRNA-Seq en scATAC-Seq

De huidige studie biedt gedetailleerde in vitro ubiquitylatie assay protocollen voor de analyse van E3 ubiquitine ligase katalytische activiteit. Recombinante eiwitten werden tot expressie gebracht met behulp van prokaryote systemen zoals Escherichia coli-cultuur.

In vitro Analyse van E3 Ubiquitine Ligase Functie

Dit protocol beschrijft een experimentele methode en data-analyse workflow voor splitsing onder doelen en afgifte met behulp van nuclease (CUT &amp; RUN) in de menselijke schimmelpathogeen Candida albicans.

Genoombrede profilering van transcriptiefactor-DNA-bindingsinteracties bij Candida albicans: een uitgebreide CUT &amp; RUN-methode en data-analyseworkflow

De haalbaarheid en effectiviteit van high-throughput scRNA-seq-methoden luiden een eencellig tijdperk in plantenonderzoek in. Hier wordt een robuuste en complete procedure gepresenteerd voor het isoleren van specifieke Arabidopsis thaliana wortelceltypen en de daaropvolgende transcriptoombibliotheekconstructie en -analyse.

Isolatie en transcriptoomanalyse van plantenceltypen

Deze studie presenteert een ruimtelijk Trekker–CUT&amp;Tag multioomprotocol dat directe ruimtelijke streepjescoding van een weefselsectie combineert met enkelcel-multioomanalyse. Deze aanpak maakt ruimtelijk opgeloste enkelcelprofilering van genexpressie en de histon H3K27ac-modificatie mogelijk gelijktijdig, wat mechanistische inzichten biedt in genregulatie in de context van weefselmicroanatomie.

Ruimtelijk opgeloste, geïntegreerde single-cell multiomic profilering van het transcriptoom en epigenomische doelen in bevroren weefselsecties

Leer een uitgebreide workflow voor de karakterisering van de ATL E3 ubiquitine ligase genfamilie in wijnstok. Deze methode omvat genomische identificatie, fylogenetische analyse en expressiepatronen voor plantengenetica onderzoek.

Uitgebreide Workflow voor de genoom-brede identificatie en expressie Meta-analyse van de ATL E3 Ubiquitin Ligase Gene familie in Grapevine (Video) | JoVE Journal

Uitgebreide Workflow voor de genoom-brede identificatie en expressie Meta-analyse van de ATL E3 Ubiquitin Ligase Gene familie in Grapevine

Meer video's verkennen