Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Functional annotation of a divergent genome using sequence and structure-based similarity
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Molekylär Infektionsmedicin, Sverige (MIMS). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för medicinsk kemi och biofysik. Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten).ORCID-id: 0000-0001-5799-4075
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Molekylär Infektionsmedicin, Sverige (MIMS). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten).ORCID-id: 0000-0001-9796-5543
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Molekylär Infektionsmedicin, Sverige (MIMS). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för medicinsk kemi och biofysik. Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten).ORCID-id: 0000-0003-3609-2878
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Molekylär Infektionsmedicin, Sverige (MIMS). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för medicinsk kemi och biofysik. Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten).ORCID-id: 0000-0001-9518-4671
Visa övriga samt affilieringar
2024 (Engelska)Ingår i: BMC Genomics, E-ISSN 1471-2164, Vol. 25, nr 1, artikel-id 6Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Background: Microsporidia are a large taxon of intracellular pathogens characterized by extraordinarily streamlined genomes with unusually high sequence divergence and many species-specific adaptations. These unique factors pose challenges for traditional genome annotation methods based on sequence similarity. As a result, many of the microsporidian genomes sequenced to date contain numerous genes of unknown function. Recent innovations in rapid and accurate structure prediction and comparison, together with the growing amount of data in structural databases, provide new opportunities to assist in the functional annotation of newly sequenced genomes.

Results: In this study, we established a workflow that combines sequence and structure-based functional gene annotation approaches employing a ChimeraX plugin named ANNOTEX (Annotation Extension for ChimeraX), allowing for visual inspection and manual curation. We employed this workflow on a high-quality telomere-to-telomere sequenced tetraploid genome of Vairimorpha necatrix. First, the 3080 predicted protein-coding DNA sequences, of which 89% were confirmed with RNA sequencing data, were used as input. Next, ColabFold was used to create protein structure predictions, followed by a Foldseek search for structural matching to the PDB and AlphaFold databases. The subsequent manual curation, using sequence and structure-based hits, increased the accuracy and quality of the functional genome annotation compared to results using only traditional annotation tools. Our workflow resulted in a comprehensive description of the V. necatrix genome, along with a structural summary of the most prevalent protein groups, such as the ricin B lectin family. In addition, and to test our tool, we identified the functions of several previously uncharacterized Encephalitozoon cuniculi genes.

Conclusion: We provide a new functional annotation tool for divergent organisms and employ it on a newly sequenced, high-quality microsporidian genome to shed light on this uncharacterized intracellular pathogen of Lepidoptera. The addition of a structure-based annotation approach can serve as a valuable template for studying other microsporidian or similarly divergent species.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
BioMed Central (BMC), 2024. Vol. 25, nr 1, artikel-id 6
Nyckelord [en]
Functional annotation, Genome, Microsporidia, Polar tube proteins, Ricin B lectins, Structural similarity, Vairimorpha necatrix
Nationell ämneskategori
Bioinformatik och systembiologi Genetik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-219335DOI: 10.1186/s12864-023-09924-yPubMedID: 38166563Scopus ID: 2-s2.0-85181236030OAI: oai:DiVA.org:umu-219335DiVA, id: diva2:1827183
Forskningsfinansiär
Vetenskapsrådet, 2019-02011EU, Europeiska forskningsrådet, 948655Science for Life Laboratory, SciLifeLabSwedish National Infrastructure for Computing (SNIC), SNIC 2021/23–718Swedish National Infrastructure for Computing (SNIC), SNIC 2021/22–936Tillgänglig från: 2024-01-12 Skapad: 2024-01-12 Senast uppdaterad: 2024-01-17Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(2516 kB)18 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 2516 kBChecksumma SHA-512
8fd8ef0bf7fb539bb30e008c5cc708ca4f9966847aaa4887d715e2c3e6b4e5dd486f73fd1f3705b23e383f7e052da68d884d541a6dc59200795098479c666abf
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Svedberg, DennisWiniger, Rahel R.Berg, AlexandraSharma, HimanshuBarandun, Jonas

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Svedberg, DennisWiniger, Rahel R.Berg, AlexandraSharma, HimanshuBarandun, Jonas
Av organisationen
Molekylär Infektionsmedicin, Sverige (MIMS)Umeå Centre for Microbial Research (UCMR)Institutionen för medicinsk kemi och biofysikInstitutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten)
I samma tidskrift
BMC Genomics
Bioinformatik och systembiologiGenetik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 18 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 182 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf