Reliable structural genome annotation of Archaea
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses Projektes wurde ein im Bereich der eukaryotischen Genvorhersage erfolgreiches Tool AUGUSTUS zur Anwendung auf Prokaryoten erweitert. Im Bereich der ab initio Vorhersage ist AUGUSTUS bereits etablierten Werkzeugen für die prokaryotische Genvorhersage u.U. leicht unterlegen, aber das Ziel dieses Projekts war nicht die Entwicklung eines besseren ab initio Tools, sondern das Erreichen einer besseren Genvorhersagegenauigkeit durch die Integration extrinsischer Features. Wir hatten gehofft, durch die gezielte Integration von archaealen (und bakteriellen) Sequenzmotiven die Genvorhersage signifikant verbessern zu können, insbesondere im Bereich der Vorhersage korrekter Start-Codons. Unsere Analysen ergaben jedoch, dass zu wenige, deutlich ausgeprägte Sequenzmotive in archaealen Genomen gehäuft an geeigneter Stelle vorkommen. Ein Protokoll zur Integration von Sequenzmotiven in die Genvorhersage mit AUGUSTUS wurde zwar entwickelt, es erweist sich aber bisher als wenig zielführend zur Verbesserung der Genvorhersagegenauigkeit. Im Bereich der Integration extrinsischer Daten mussten wir in Ermangelung geeigneter archaealer Datensätze auf bakterielle Daten ausweichen. Mit der neuen AUGUSTUS-Version steht erstmalig ein Werkzeug zur Verfügung, mit dem RNA-Seq- und Peptid-Daten in die strukturelle Genvorhersage bei Prokaryoten integriert werden künnen. Wührend die Integration von RNA-Seq-Daten auf Grundlage der bisher verfügbaren Eindruücke und Ergebnisse wenig vielversprechend erscheint, können Peptid-Daten die Richtigkeit von Genstrukturen positiv beeinflussen. Durch sinkende Kosten ist anzunehmen, dass in den nächsten Jahren auch für Archaea entsprechende Peptiddatensütze (wieder) zur Verfügung stehen werden. Es ist anzunehmen, dass AUGUSTUS mit Peptiden auch auf archaealen Genomen gute Ergebnisse liefern wird. Ein leicht nutzbarer Web Service zur Genvorhersage mit AUGUSTUS in Eukaryoten und Prokaryoten ist unter http://bioinf.uni-greifswald.de/webaugustus erreichbar. Dort steht die für Prokaryoten erweiterte AUGUSTUS-Version (3.0.2.) auch als Commandline Tool zum Download zur Verfügung.
Publications
- (2013) WebAUGUSTUS - a web service for training AUGUSTUS and predicting genes in eukaryotes, Nucleic Acids Research, Web Server Issue
K. J. Hoff und M. Stanke
(See online at https://doi.org/10.1093/nar/gkt418)
