Содержимое страницы «Users/kondratuk.ks/pr13».
Практикум 13
ЗАДАНИЕ 1
Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655
ATG 3890
ATT 4
CTG 2
GTG 338
TTC 1
TTG 80
Candidatus Gracilibacteria bacterium 28_42_T64
ACA 1
ATG 1129
GTG 41
TCA 1
TCT 1
TTG 23
Mycoplasma pneumoniae M29
AAA 1
ACT 1
ATA 4
ATC 1
ATG 629
ATT 8
CAA 2
CTC 2
CTG 1
GAA 1
GGA 1
GTG 60
GTT 1
TCT 1
TTA 3
TTG 53
Кроме ATG часто используются GTG, TTG, отличающиеся от него на 1 нуклеотид - это мутация. Другие кодоны могли стать стартовыми, потому что бактерия может быть способна распознавать как стартовые другие кодоны, рамка считывания могла съехать или начало последовательности утратилось (обрезалось)[1].
ЗАДАНИЕ 2
Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655
lcl|U00096.3_cds_b4587_250 [gene=insN] [locus_tag=b4587] [db_xref=ASAP:ABE-0285253,ECOCYC:G6130] [protein=IS911A regulator fragment] [pseudo=true] [location=join(270278..270540,271764..272190)] [gbkey=CDS]
Данная последовательность - псевдоген. Она не кодирует белок, и , судя по всему, рамка считывания сбита - поэтому стоп-кодон находится не в конце последовательности. Также возможно мутация, из-за чего кодон, кодирующий аминокислоту, превратился в стоп-кодон.
lcl|U00096.3_cds_AAD13438.1_1459 [gene=fdnG] [locus_tag=b1474] [db_xref=UniProtKB/Swiss-Prot:P24183] [protein=formate dehydrogenase N subunit alpha] [transl_except=(pos:586..588,aa:Sec)] [protein_id=AAD13438.1] [location=1547401..1550448] [gbkey=CDS]
lcl|U00096.3_cds_AAD13456.1_3824 [gene=fdoG] [locus_tag=b3894] [db_xref=UniProtKB/Swiss-Prot:P32176] [protein=formate dehydrogenase O subunit alpha] [transl_except=(pos:586..588,aa:Sec)] [protein_id=AAD13456.1] [location=complement(4082772..4085822)] [gbkey=CDS]
lcl|U00096.3_cds_AAD13462.1_3997 [gene=fdhF] [locus_tag=b4079] [db_xref=UniProtKB/Swiss-Prot:P07658] [protein=formate dehydrogenase H] [transl_except=(pos:418..420,aa:Sec)] [protein_id=AAD13462.1] [location=complement(4297219..4299366)] [gbkey=CDS]
Данные три последовательности кодируют субъединицы формиат дегидрогеназы и ферменты Fhd-O, Fdh-N, Fdh-H. Они являются единственными белками в Escherichia coli, которые включают селеноцистеин, кодируемый кодоном ATG. Отличие от стоп-кодона заключается в особой последовательности нуклеотидов, расположенной после кодона ATG (информация взята из статьи [2]).
ЗАДАНИЕ 3
Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655
ATA 1
GAA 1
TAA 2761
TAG 306
TGA 1246
Candidatus Gracilibacteria bacterium 28_42_T64
AAA 1
ACA 1
CTT 1
GAA 1
TAA 1000
TAG 188
TCT 2
TGA 1
TTA 1
Mycoplasma pneumoniae M29
AAA 1
AAT 1
ACT 1
ATA 1
ATT 1
CCC 1
GAT 1
GGG 4
GGT 1
TAA 533
TAC 1
TAG 221
TAT 1
TTA 1
Заметно, что у Mycoplasma pneumoniae и Candidatus Gracilibacteria старт-кодон TGA практически отсутствует. Но если поискать его в последовательностях, то он встречается в большом количестве, а значит, выполняет другую функцию у этих бактерий. Например, у Mycoplasma pneumoniae он кодирует триптофан [3], а у Candidatus Gracilibacteria - глицин [4],[5].
ЗАДАНИЕ 4
Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655
CTA 5203
CTC 14952
CTG 71305
CTT 14728
TTA 18505
TTG 18301
Candidatus Gracilibacteria bacterium 28_42_T64
CTA 4861
CTC 4491
CTG 4147
CTT 8053
TTA 15077
TTG 8048
Mycoplasma pneumoniae M29
CTA 2715
CTC 2362
CTG 2298
CTT 5771
TTA 7950
TTG 4487
Частоты использования кодонов, кодирующих лейцин, отличны и в пределах одной бактерии, и между двумя разными и зависят от частоты использования определенной тРНК. У Escherichia coli преобладает кодон CTG, возможно, потому что он обеспечивает наибольшее содержание GC в последовательности бактерии.
У Candidatus и Mycoplasma pneumoniae преобладает кодон TTA, в котором, напротив, гуанин и цитозин отсутствуют. В их геноме гораздо меньшее содержание GC.
Ссылка на скрипты
https://colab.research.google.com/drive/1fhvVhaVZlHFkCCdadzwrIyZJ9E2wPGHV?usp=sharing
Литература
[1]Non-AUG start codons: Expanding and regulating the small and alternative ORFeome
Authors : Xiongwen Cao, Sarah A Slavoff
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0014482720301877
[2]Selective selC-Independent Selenocysteine Incorporation into Formate Dehydrogenases
Authors : Michael Zorn, Christian H.Ihling, Ralph Golbik, R.Gary Sawers, Andrea Sinz
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0061913
[4]The Influence of the Selection at the Amino Acid Level on Synonymous Codon Usage from the Viewpoint of Alternative Genetic Codes
Authors: Konrad Pawlak,Paweł Błażej,Dorota Mackiewicz, Paweł Mackiewicz
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9866869/
[5]Host translation machinery is not a barrier to phages that interact with both CPR and non-CPR bacteria
Authors: Jett Liu, Alexander L. Jaffe, Linxing Chen, Batbileg Bor