遺伝学において、発現配列タグ（EST ）はcDNA配列の短いサブ配列である。[ 1 ] ESTは遺伝子転写産物の同定に使用でき、遺伝子発見や遺伝子配列決定に重要な役割を果たした。[ 2 ] ESTの同定は急速に進展し、現在では約7420万個のESTが公開データベース（例：GenBank 2013年1月1日、全種）で利用可能となっている。ESTアプローチは、全ゲノムおよびトランスクリプトームシーケンス、メタゲノムシーケンスによってほぼ取って代わられている。
ESTは、クローン化されたcDNAをワンショットでシーケンスすることによって得られます。ESTの生成に使用されるcDNAは、通常、cDNAライブラリーから抽出された個々のクローンです。得られる配列は比較的低品質の断片であり、現在の技術では長さが約500～800ヌクレオチドに制限されています。これらのクローンはmRNAに相補的なDNAで構成されているため、ESTは発現遺伝子の一部を表します。データベースでは、cDNA/mRNA配列、またはmRNAの逆相補鎖である鋳型鎖として表現されます。
放射線ハイブリッドマッピング、HAPPYマッピング、FISHなどの物理的マッピング技術を用いることで、ESTを特定の染色体位置にマッピングすることができる。あるいは、ESTの由来となった生物のゲノム配列が既に解読されている場合は、コンピュータを用いてEST配列をそのゲノム配列にアラインメントすることもできる。
ヒトの遺伝子セットに関する現在の理解（2006年時点）ESTの証拠のみに基づくと、数千もの遺伝子の存在が示唆されています。この点において、ESTはこれらの遺伝子の予測転写産物を精緻化するためのツールとなり、それによってタンパク質産物、ひいてはその機能の予測につながります。さらに、これらのESTが得られた状況（組織、臓器、疾患状態、例えば癌）は、対応する遺伝子が作用する条件に関する情報を提供します。ESTには、 DNAマイクロアレイ用の精密なプローブを設計するのに十分な情報が含まれており、それによって遺伝子発現プロファイルを決定することができます。
一部の著者は、タグ以外にほとんどまたは全く情報がない遺伝子を説明するために「EST」という用語を使用しています。[ 3 ]
歴史
1979年、ハーバード大学とカリフォルニア工科大学の研究チームは、試験管内でmRNAのDNAコピーを作成するという基本的なアイデアを、細菌プラスミド内のmRNAライブラリーを増幅することにまで拡張した。[ 4 ]
1982年、グレッグ・サトクリフとその同僚らは、このようなcDNAライブラリーからランダムまたは半ランダムなクローンを選択して配列決定するというアイデアを検討した。[ 5 ]
1983年、Putneyらはウサギの筋肉cDNAライブラリーから178個のクローンをシーケンスした。[ 6 ]
1991年、アダムスと共同研究者らはESTという用語を作り出し、より体系的な配列決定をプロジェクトとして開始した（600個の脳cDNAから開始）。[ 2 ]
データおよび注釈の出典
dbEST
dbESTは、1992年に設立されたGenBankの一部門です。GenBankと同様に、 dbESTのデータは世界中の研究室から直接提出されたものであり、キュレーションは行われていません。
ESTコンティグ
ESTの配列決定方法のため、多くの異なる発現配列タグは、同じ生物のmRNAに対応する部分配列であることが多い。下流の遺伝子発見解析のために発現配列タグの数を減らすため、いくつかのグループが発現配列タグをESTコンティグに組み立てた。ESTコンティグを提供するリソースの例としては、TIGR遺伝子インデックス[ 7 ] 、 Unigene [ 8 ]、STACK [ 9 ]などがある。
ESTコンティグの構築は容易ではなく、アーティファクト（2つの異なる遺伝子産物を含むコンティグ）が生じる可能性があります。生物の完全なゲノム配列が利用可能で、転写産物に注釈が付けられている場合は、コンティグアセンブリを省略して、転写産物とESTを直接照合することが可能です。このアプローチはTissueInfoシステム（下記参照）で使用されており、ゲノムデータベースの注釈をESTデータから得られる組織情報に容易にリンクさせることができます。
EST のハイスループット解析では、同様のデータ管理上の課題に遭遇することがよくあります。最初の課題は、EST ライブラリの組織由来がdbESTで平易な英語で記述されていることです。[ 10 ]このため、2 つの EST ライブラリが同じ組織からシーケンスされたものであることを明確に判断できるプログラムを作成するのが困難です。同様に、組織の疾患状態は、計算に適した方法で注釈付けされていません。たとえば、ライブラリの癌由来は、組織名と混同されることがよくあります (たとえば、組織名「glioblastoma」は、EST ライブラリが脳組織からシーケンスされ、疾患状態が癌であることを示しています)。[ 11 ]癌という顕著な例外を除いて、疾患状態はdbESTエントリに記録されていないことがよくあります。TissueInfo プロジェクトは、これらの課題に対処するために 2000 年に開始されました。このプロジェクトは、組織の起源と疾患の状態（癌/非癌）を明確にするためのキュレーションされたデータ（毎日更新）を提供し、「～の一部である」関係によって組織と臓器をリンクする組織オントロジー（つまり、視床下部が脳の一部であり、脳が中枢神経系の一部であるという知識を形式化する）を提供し、シーケンスされたゲノムからの転写アノテーションをdbESTのデータで計算された組織発現プロファイルにリンクするためのオープンソースソフトウェアを配布します。[ 12 ]
参考文献
- ↑ ESTsファクトシート。国立生物工学情報センター。
- 1 2 Adams MD、Kelley JM、Gocayne JD、et al . (1991 年 6月)。「相補的 DNA シーケンス:発現配列タグ とヒトゲノムプロジェクト」。Science。252 ( 5013 ) : 1651–6。Bibcode : 1991Sci ...252.1651A。doi : 10.1126 / science.2047873。PMID 2047873。S2CID 13436211。
- ↑ dbEST
- ↑ Sim GK、Kafatos FC、Jones CW、Koehler MD、Efstratiadis A 、Maniatis T (1979 年 12 月)。「絨毛膜多遺伝子ファミリーの進化と発生発現の研究のための cDNA ライブラリーの使用」。Cell。18 ( 4 ): 1303–16。doi : 10.1016 / 0092-8674(79) 90241-1。PMID 519770。
- ↑ Sutcliffe JG、Milner RJ 、 Bloom FE 、 Lerner RA ( 1982 年 8月)。「脳 RNA に特有の共通の 82 ヌクレオチド配列」。Proc Natl Acad Sci USA。79 ( 16 ) : 4942–6。Bibcode : 1982PNAS...79.4942S。doi : 10.1073 / pnas.79.16.4942。PMC 346801。PMID 6956902。
- ↑ Putney SD、Herlihy WC、Schimmel P (1983)。「ショットガンシーケンスにより発見された新しいトロポニンTと13種類の異なる筋肉タンパク質のcDNAクローン」。Nature。302 ( 5910 ) : 718–21。Bibcode : 1983Natur.302..718P。doi : 10.1038 / 302718a0。PMID 6687628。S2CID 4364361。
- ↑ Lee Y、Tsai J、Sunkara S、et al. (2005 年 1 月)。「TIGR 遺伝子インデックス: EST と既知遺伝子のクラスタリングとアセンブリ、および真核生物ゲノムとの統合」。Nucleic Acids Res。33 (データベース号): D71–4。doi : 10.1093 /nar / gki064。PMC 540018。PMID 15608288。
- ↑ Stanton JA、Macgregor AB、Green DP (2003)。「NIH UniGeneデータベースを使用したマウス組織における組織特異的遺伝子発現の同定」。Appl Bioinform . 2 ( 3 Suppl): S65–73。PMID 15130819。
- ↑ Christoffels A、van Gelder A、Greyling G、Miller R、Hide T、Hide W (2001 年 1 月)。「STACK :配列タグアライメントとコンセンサス知識ベース」。Nucleic Acids Res。29 ( 1 ): 234–8。doi : 10.1093 /nar/29.1.234。PMC 29830。PMID 11125101。
- ↑ Skrabanek L、Campagne F (2001年11月)。 「TissueInfo: 組織発現プロファイルと特異性のハイスループット同定」。Nucleic Acids Res。29 ( 21): E102–2。doi : 10.1093/nar / 29.21.e102。PMC 60201。PMID 11691939。
- ↑ Campagne F 、Skrabanek L (2006)。 「発現配列タグのマイニングにより、臨床的に関心のある癌マーカーが特定される」。BMC Bioinformatics。7 481。doi : 10.1186 / 1471-2105-7-481。PMC 1635568。PMID 17078886。
- ↑ :計算生物医学研究所::TissueInfo 2008年6月4日にWayback Machineにアーカイブされました
外部リンク
- 「EST：遺伝子発見をより容易に」。サイエンス・プライマー。NCBI。2004年3月29日。 2007年2月28日のオリジナルよりアーカイブ。
- ポンティウス、ジョアン・U.、ワグナー、ルーカス、シューラー、グレゴリー・D. (2003) [2002]. 「21 UniGene: トランスクリプトーム§発現配列タグ（EST）の統一的見解」 . マッケンタイア、J、オステル、J (編)『NCBIハンドブック』. 国立生物工学情報センター. NBK21101.
この出版物は歴史的参考資料としてのみ提供されており、情報は古くなっている可能性があります。
- Friedel, CC1; Jahn, KH; Sommer, S; Rudd, S; Mewes, HW; Tetko, IV (2005年4月15日). 「コドン使用頻度に基づく混合植物病原体ESTコレクションの分離のためのサポートベクターマシン（ECLAT）」 . Bioinformatics . 21 (8): 1383– 8. doi : 10.1093/bioinformatics/bti200 . PMID 15585526 .
{{cite journal}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)- 「ECLAT」。MIPS。2008年9月27日にオリジナルからアーカイブ済み
。混合ESTプール（真菌感染植物由来）からのESTをコドン使用頻度に基づいて分類するためのサーバー。
- 「dbEST」 . GenBank .
- 「dbEST概要」 . GenBank . 2013年1月1日。 2019年6月7日にオリジナルからアーカイブ済み。
- ランガナサン、ショバ。「バイオインフォマティクス」。
- 「ESTデータと分析のためのWebリソース」。2007年8月29日にオリジナルからアーカイブされました。
組織情報
- 「組織情報」Wiki。
- 「TissueInfo」。2008年6月4日にオリジナルからアーカイブされました
。キュレーションされたEST組織由来情報、組織オントロジー、オープンソースソフトウェア。
- Skrabanek L、Campagne F (2001年11月1日)。 「TissueInfo：組織発現プロファイルと特異性のハイスループット同定」。Nucleic Acids Res。29 ( 21 ): E102–2。doi : 10.1093/nar/ 29.21.e102。PMC 60201。PMID 11691939。
