Reconstruction of Metabolic Pathway for the Chicken Genome
닭 특이 대사 경로 재확립
Woon-Su Kim, Se-Young Lee, Hye-Sun Park, Woon-Kee Baik, Jun-Heon Lee, Seong-Won Seo
2010
Korean Journal of Poultry Science
Chicken is an important livestock as a valuable biomedical model as well as food for human, and there is a strong rationale for improving our understanding on metabolism and physiology of this organism. The first draft of chicken genome assembly was released in 2004, which enables elaboration on the linkage between genetic and metabolic traits of chicken. The objectives of this study were thus to reconstruct metabolic pathway of the chicken genome and to construct a chicken specific pathway
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... me database (PGDB). We developed a comprehensive genome database for chicken by integrating all the known annotations for chicken genes and proteins using a pipeline written in Perl. Based on the comprehensive genome annotations, metabolic pathways of the chicken genome were reconstructed using the PathoLogic algorithm in Pathway Tools software. We identified a total of 212 metabolic pathways, 2,709 enzymes, 71 transporters, 1,698 enzymatic reactions, 8 transport reactions, and 1,360 compounds in the current chicken genome build, Gallus_gallus-2.1. Comparative metabolic analysis with the human, mouse and cattle genomes revealed that core metabolic pathways are highly conserved in the chicken genome. It was indicated the quality of assembly and annotations of the chicken genome need to be improved and more researches are required for improving our understanding on function of genes and metabolic pathways of avian species. We conclude that the chicken PGDB is useful for studies on avian and chicken metabolism and provides a platform for comparative genomic and metabolic analysis of animal biology and biomedicine. (Key words : metabolic reconstruction, chicken genome, pathway genome database, bioinformatics) † To whom correspondence should be addressed : swseo@cnu.kr 서 론 닭(Gallus gallus)은 인류에게 중요한 단백질 공급원으로써 축산업에 있어 중요한 가축이며, 조류인 닭은 사람을 기준으 로 생쥐 등의 실험 동물보다 먼저 종 분화가 이루어졌기 때 문에 비교 생물학적 접근을 통해 의학, 생명의 진화 및 발생 학적 측면 연구의 모델 동물로서 그 가치가 높다(Seo et al., 2009). 따라서 닭의 대사 생리에 대한 연구는 생산성, 질병 저 항성, 사료 효율 등과 관련된 산업적 가치가 높을 뿐만 아니 라 생물학, 의학적으로도 매우 중요하다. 동물의 대사는 효소에 의한 반응과 세포의 유기체 전달 및 유기 화합물의 전환을 통해 생명 현상을 조절하는 복잡 한 과정으로, 유전체에 담긴 정보에 의해 발현, 조절되기 때 문에 유전체 수준 모델(genome-scale model)을 통한 분석이 필요하다(Schilling et al., 1999). 유전체 수준 모델 분석은 단 순히 유전자의 구조, 기능을 밝히는 것이 아니라, 유전자형 과 표현형의 상관관계를 분석, 해석, 예측함을 말한다. 유전 체 수준 모델 분석을 위해 대사 경로 재확립이 선행되어야 하며, 이에 따라 박테리아, 단순 진핵생물 또는 고등 진핵생 물을 포함한 다양한 생물체의 유전체 대사 경로 구축이 시 도되었다(Seo and Lewin, 2009). 특히, Pathway Tools 소프트 웨어는 전체 대사 경로를 구축하는데 유용하게 활용될 수 있는데, PathoLogic 알고리즘을 이용하여, 동물 유전체의 정 보와 MetaCyc(Caspi et al., 2006)에 포함된 대사 경로를 비 이 논문은 2009년도 정부(교육과학기술부)의 재원으로 한국
doi:10.5536/kjps.2010.37.3.275
fatcat:qj24jbtedjdkdd4by3fjilp2oq