Zeitschrift für Data Mining in Genomics & Proteomics

Abstrakt

Komplexitäts- und Entropieanalyse von DNA-Methyltransferase

Xiaoli Xie, Ying Yu, George Liu, Zhifa Yuan und Jiuzhou Song

Hintergrund: Die Anwendung von Komplexitätsinformationen zu DNA-Sequenzen und Proteinen in biologischen Prozessen ist in dieser Studie gut etabliert. Verfügbare Sequenzen für das DNMT1-Gen wurden hinsichtlich der Informationskomplexität gründlich untersucht. Das DNMT1-Gen ist eine Erhaltungsmethyltransferase, die für das Kopieren von DNA-Methylierungsmustern auf die Tochterstränge während der DNA-Replikation in verschiedenen Spezies verantwortlich ist. Ergebnisse: Wir haben festgestellt, dass die Entropie des DNMT1-Gens in verschiedenen Spezies von der DNA-Basenzusammensetzung abhängt und dass seine Komplexität bei Säugetieren in Introns geringer ist als in codierenden Regionen. Wir haben auch die Auswirkungen der Entropie auf Domänen und Nichtdomänen des DNMT1-Gens nachgewiesen. Die Ergebnisse aus DNA- und Proteinsequenzen zeigten, dass die DNA-Evolution eine Tendenz zur Komplexität aufweist. Am interessantesten ist, dass die Methylierungsänderungen des Gens im Laufe des Alterns in einem einzigartigen Hühnermodell altersbedingte Entropieeigenschaften zeigten, die eine Erklärung für Alterungsprozesse liefern könnten. Schlussfolgerung: Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Informationskomplexität des DNMT1-Gens mit seiner genomischen Zusammensetzung zusammenhängt, die wiederum mit der Evolutions- und Alterungsprozessen in Zusammenhang steht, auch wenn der intrinsische Mechanismus noch nicht erforscht ist.