1 задание: Старт кодоны

E.coli

Candidatus Gracilibacteria bacterium

Mycoplasma pneumoniae

Чаще всего встречается старт-кодон ATG, за ним идет GTG и TTG, которые отличаются от стандартного кодона одним нуклеотидом. Скорей всего такие кодоны возникли в результате нуклеотидной замены. Остальные кодоны могли возникнуть также в результате мутации или из-за сдвига рамки считывания. Чаще всего с таких кодонов начинаются последовательности, кодирующие гипотетические белки или же псевдогены. Раз старт-кодонов, отличающихся от стандартного, достаточно много рибосома должна уметь читать последовательность, начиная не только с кодона ATG.

2 задание

E.coli

У E.coli есть 4 последовательности, которые не оканчиваются на стоп-кодоны, но имеют их в середине последовательности. 3 из них кодирую белки формиатдегидрогеназы N, O и H. В этих последовательностях встречается кодон TGA. Скорей всего, он кодирует не стоп-кодон, а аминокислоту селеноцистеин, которая встречается у формиатдегидрогеназы. Последняя же - участок-регулятор. Так как он служит не для синтеза белка, у него могли накапливаться мутации или сбиться рамка считывания.

3 задание: Стоп-кодоны

E.coli

Candidatus Gracilibacteria bacterium

Mycoplasma pneumoniae

У Candidatus Gracilibacteria bacterium и Mycoplasma pneumoniae на концах теряется стоп-кодон TGA. Однако он встречается в середине последовательностей, что значит, что этот кодон потерял свою функцию стоп-кодоны и, скорей всего, кодирует какую-то аминокислоту. В статье Host translation machinery is not a barrier to phages that infect both CPR and non-CPR bacteria описано, что у Candidatus Gracilibacteria bacterium этот кодон кодирует глицин. В статье High co-expression of TNF-α and CARDS toxin is a good predictor for refractory Mycoplasma pneumoniae pneumonia говориться, что у Mycoplasma pneumoniae TGA кодирует триптофан.

4 задание

E.coli

Candidatus Gracilibacteria bacterium

Mycoplasma pneumoniae

У E.coli чаще всего встречается кодон CTG, у Candidatus Gracilibacteria bacterium и Mycoplasma pneumoniae - TTA. Это значит, что по сравнению с другими кодонами они работают более эффективно, то есть они лучше распознаются тРНК бактерий. Возможно, что общий GC-состав генома влияет на частоту встречаемости кодонов, поэтому у разных бактерий разная частота встречаемости кодонов лейцина.

5 задание

Максимум GC-skew соответствует месту конца репликации (ter), а минимум - точке начала (oriC). График У E.coli наименьший cumulative GC-skew - -28.328 на позициях 3870000-3871000. oriC располагается на участке 3925000-326000, что достаточно близко к расчетному месту. Максимальный cumulative GC-skew - 47,733 на позициях 1513000-1514000.

6 задание

E.coli

|| Кодон || Количество||

Candidatus Gracilibacteria bacterium

Mycoplasma pneumoniae

Последовательность Шайна-Дальгарно - участок связывания рибосом перед старт-кодоном. Возможно состав этой последовательности зависит от общего GC-состава бактерии, так как для E.coli, у которой GC-состав выше, больше последовательностей с гуанином и цитозином, а для Mycoplasma pneumoniae иCandidatus Gracilibacteria bacterium преобладают аденин и тимин.

Коды для заданий