基因产物功能分类系统_cropped.doc

 基因产物功能分类系统 师红雯 黄 原 ( 陕西师范大学生命科学学院, 西安 710062 ) 摘要: 介绍了 4 个目前常见的基因产物功能分类体系, 第一代功能分类体系 GenProtEC、MIPS 和 KEGG 大都是 在 Monica Riley 提出的分类系统的基础上形成的。而正在发展的 Gene Ontology( GO) 是第二代功能分类体系, 它涵 盖了更多生物体基因产物的功能。该文通过对这几个分类系统的比较, 阐明各自的特点, 说明其存在的问题。 关键词: 基因功能分类; 基因产物; 中图分类号: Q71 基因组注释 随着许多生物全基因组测序的完成, 大家的 此 系 统 中 , 把 第 一 水 平 上 的 六 大 类 扩 展 成 十 大 目光都集中到基因产物的功能上。为了对所测序 类, 即代谢、信息传递、调节、运输、细胞加工、 细胞结构、定位、特殊染色体区、DNA 位点和隐 藏基因。 2. 慕尼黑蛋白质序列信息中心( MIPS) 慕 尼 黑 蛋 白 质 序 列 信 息 中 心 ( the Munich Information Center for Protein Sequences, MIPS) 系 统应用得比 较 广 泛[5] 。它 能 够 全 面 地 对 基 因 组 产 物进行分类, 并且各分类条目之间相互重叠得很 少。2004 年 3 月 19 日, 在 MIPS 功能分类系统的 更新版本中[6], 把基因产物按功能分为 28 大类[7], 即 1、代谢; 2、能量; 3、存储蛋白; 4、细胞周 期 和 DNA 加 工 ; 5、 转 录 ; 6、 蛋 白 质 合 成 ; 7、 蛋白质的折叠、修饰与定位(folding, modification, destination); 8、需辅助因子结合才具有功能的蛋 白 质 和 直 接 具 有 功 能 的 蛋 白 质 ; 9、 调 节 蛋 白 质 生物的遗传蓝图有一个整体的把握, 在对基因组 序列进行功能注释中提出了基因产物功能分类系 统, 并且要求这样的系统尽可能多地应用于所有 的生物, 以便于对各类生物的基因组进行比较时, 能够方便地看出它们在基因功能类型方面的关系。 这就要求我们使用相同的词汇、相同的依据、相 同的组织分类水平来描述每个基因组的功能。 早在 1983 年就提出了在基因序列和细胞功能 之间应建立某种联系, 也就是依据其产物发挥的 功 能 来 组 织 序 列 信 息 。1993 年 , Monica Riley 为 了对当时已知的 1171 个大肠杆菌基因进行分类, 首次公开发表了基因产物功能分类方案, 她提出 通过代谢、调节、运输和结构四个方面来对基因 产 物 进 行 分 类[1] 。 受 Monica Riley 分 类 系 统 的 影 响 , 后 , 年 , 1995 年 , 建 立 了 GenProtEC 分 类 系 统[2] 。 随 又 建 立 了 MIPS、 KEGG 等 分 类 系 统 。 近 几 活 性 ; 10、 细 胞 内 运 输 、 易 化 运 输 和 通 道 运 输 ; 11、信号转导机制; 12、细胞救援, 抵御和毒性 又 发 展 了 第 二 代 分 类 体 系 ( cell rescue, defense and virulence) ; 13、 与 细 胞 内环境的相互作用; 14、与外界的相互作用; 15、 转座子, 滤过性病毒引起的蛋白质和质粒蛋白质 (transposable elements, viral and plasmid proteins) ; 16、细胞的命运( cell fate) ; 17、发育; 18、细胞 组分的起源( biogenesis of cellular component) ; 19、 Gene Ontology ( GO) , 进一步完善了基因产物功能分类系统。 1. GenPr otEC GenProtEC 是 一 个 关 于 E. coli 基 因 产 物 功 能 分 类 系 统 , 是 在 Monica Riley 提 出 的 分 类 系 统 的 基础上建立起来的。它在三个水平上对基因产物 进行分类[3]( 表 1) 。 细 胞 分 化 ; 20 、 组 织 分 化 ( tissue differentiation ) ; 最近, —————— 收稿日期: 提出的运输分类系统已合并到 21、器官分化; 22、亚细胞定位; 23、细胞类型 的定位; 24、组织定位; 2