Development of Local Animal BLAST Search System Using Bioinformatics Tools

생물정보시스템을 이용한 Local Animal BLAST Search System 구축

The Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) is one of the most established software in bioinformatics research and it compares a query sequence against the libraries of known sequences in order to investigate sequence similarity. Expressed Sequence Tags (ESTs) are single-pass sequence reads from mRNA (or cDNA) and represent the expression for a given cDNA library and the snapshot of genes expressed in a given tissue and/or at a given developmental stage. Therefore, ESTs can be very valuable information for functional genomics and bioinformatics researches. Although major bio database (DB) websites including NCBI are providing BLAST services and EST data, local DB and search system is demanding for better performance and security issue. Here we present animal EST DBs and local BLAST search system. The animal ESTs DB in NCBI Genbank were divided by animal species using the Perl script we developed. and we also built the new extended DB search systems fur the new data (Local Animal BLAST Search System: http://bioinfo.kohost.net), which was constructed on the high-capacity PC Cluster system fur the best performance. The new local DB contains 650,046 sequences for Bos taurus(cattle), 368,120 sequences for Sus scrofa (pig), 693,005 sequences for Gallus gallus (fowl), respectively.

BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)는 서열 데이터베이스 탐색을 위하여 가장 많이 사용되는 프로그램이다. 전체 서열간의 최적 글로벌 정렬을 수행하는 대신에 지역적 유사성이 있는 부분을 찾아 서열 짝짓기를 수행하는 특징을 갖는다. 일반적인 연구자들은 서열 상동성 검색을 위해 NCBI에 접속하여 웹 브라우저를 통해 온라인으로 BLAST를 수행하게 되는데, 이 경우 사용자 각각의 네트워크 환경이나 입력할 데이터양에 따른 검색속도의 지연 및 제한 등과 같은 여러 문제에 부딪히게 되고, 또한 보안유지가 필요한 서열 데이터의 유출 가능성이 존재한다. 그러므로 대량의 서열 데이터에 대하여 빠르고 안전하게 BLAST 상동성 검색이 가능한 Local BLAST 검색 시스템의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 NCBI의 Genbank에서 공개된 동물의 발현 유전자 단편들(ESTs)에 대한 데이터를 이용하여 소, 돼지, 닭, 등의 경제형질과 연관된 유용 유전자만을 추출하여 이들만으로 구성된 새로운 데이터베이스를 구축하였고, 또한 이들을 사용할 수 있는 새로운 검색시스템을 개발하였다 자체 제작한 Perl script를 사용하여 필요한 데이터를 축종별로 추출 하여 새로운 DB를 구축하였으며 이 속에는 소의 경우 650,046개, 돼지의 경우 368,120개, 닭의 경우 693,005개의 발현 유전자 단편들(ESTs)이 포함된다. 또한 이들 DB 분석이 가능한 Local Animal BLAST Web 검색시스템(http://bioinfo.kohost.net)을 고성능 병렬 PC Cluster 시스템과 연동하도록 자체 구축함으로써 본 시스템이 보다 효율적인 생물정보학 연구수행이 기여할 것으로 기대된다.