IC4R-2.0.イネゲノムの再アノテーション

IC4R-2.0: Rice Genome Reannotation Using Massive RNA-seq Data.

• Jian Sang
• Dong Zou
• Zhennan Wang
• Fan Wang
• Yuansheng Zhang
• Lin Xia
• Zhaohua Li
• Lina Ma
• Mengwei Li
• Bingxiang Xu
• Xiaonan Liu
• Shuangyang Wu
• Lin Liu
• Guangyi Niu
• Man Li
• Yingfeng Luo
• Songnian Hu
• Lili Hao
• Zhang Zhang

抄録

ゲノム再アノテーションは、遺伝子モデルの完全かつ正確な特徴付けを目的としており、遺伝子機能の詳細な探索には非常に重要な意味を持つ。大規模なRNA-seqデータが利用可能なため、遺伝子モデルの精密化が可能となるが、イネのゲノム再アノテーションにこのような貴重なデータを活用する試みはこれまでほとんど行われていなかった。ここでは、大規模なRNA-seqデータの統合に基づいてイネゲノムの再アノテーションを行い、新しいアノテーションシステムIC4R-2.0をリリースした。一般的に、IC4R-2.0は遺伝子構造の完全性を大幅に向上させ、多数の新規遺伝子を同定し、多様な機能アノテーションを統合しています。さらに、イネゲノム中の長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)と円形RNA(circularRNA)を系統的に解析しています。性能評価の結果、IC4R-2.0は従来のアノテーションシステムと比較して、ゲノムアノテーションに適用されている大規模なRNA-seqデータに起因して、より高い完全性と品質を達成していることが示された。その結果、改良されたアノテーションをイネの複数のオミックスデータを統合したデータベースであるInformation Commons for Rice (IC4R)に組み込むとともに、より使いやすいWebインターフェースの提供や実用的なオンラインツールの実装など、IC4Rのアップデートを行いました。これにより、改良されたアノテーションを備えたIC4Rは、イネをはじめとする単子葉植物の比較研究や機能的なゲノム研究に大きな期待が寄せられています。IC4R-2.0アノテーションシステムと関連リソースは、http://ic4r.org/ から自由にアクセスできます。

Genome reannotation aims for complete and accurate characterization of gene models and thus is of critical significance for in-depth exploration of gene function. Although the availability of massive RNA-seq data provides great opportunities for gene model refinement, few efforts have been made to adopt these precious data in rice genome reannotation. Here we reannotate the rice (Oryza sativa L. ssp. japonica) genome based on integration of large-scale RNA-seq data and release a new annotation system IC4R-2.0. In general, IC4R-2.0 significantly improves the completeness of gene structure, identifies a number of novel genes, and integrates a variety of functional annotations. Furthermore, long non-coding RNAs (lncRNAs) and circular RNAs (circRNAs) are systematically characterized in the rice genome. Performance evaluation shows that compared to previous annotation systems, IC4R-2.0 achieves higher integrity and quality, primarily attributable to massive RNA-seq data applied in genome annotation. Consequently, we incorporate the improved annotations into the Information Commons for Rice (IC4R), a database integrating multiple omics data of rice, and accordingly update IC4R by providing more user-friendly web interfaces and implementing a series of practical online tools. Together, the updated IC4R, which is equipped with the improved annotations, bears great promise for comparative and functional genomic studies in rice and other monocotyledonous species. The IC4R-2.0 annotation system and related resources are freely accessible at http://ic4r.org/.

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