STRING

В данном задании требовалось проверить консервативность геномного окружения гена ygiA (идентификатор S3281), кодирующего hypothetical protein из организма Shigella flexneri 2a str. 2457T.

Использовалась БД STRING.

Самого белка в базе данных не оказалось, поэтому с помощью опции "search by protein sequence" был найден ближайший гомолог - ECD_02908 из бактерии Escherichia coli BL21DE3 (Query cover = 100%, е-value = 0.0, ident = 100%).

На графе взаимодействий данного белка были показаны белки, находящиеся с данным на первом уровне близости (см. рис. 1). На рис. 2 изображена легенда изображения. Как видно из легенды, функционально белки различаются довольно сильно. Существуют отдельные пары-тройки функционально схожих белков.

\

Таблица 1. Информация о белке ECD_02908 и его окружении.
Название гена	Идентификатор белка	KEGG	STRING	Номер оперона
ygiA	ECD_02908	гипотетический белок	белок	590813
ygiC	ECD_02910	Глутатионилспермидинсинтаза	гипотетический белок	590813
ygiB	ECD_02909	Консервативный белок наружной мембраны	белок наружной мембраны	590813
tolC	ECD_02907	канальный белок наружной мембраны; участник множества транспортных систем, которые включены в систему вывода антибиотиков и токсинов из клетки.	Белок наружной мембраны предшественник канала	590813
nudF	ECD_02906	АДФ-рибоза пирофосфатаза	АДФ-рибоза пирофосфатаза	590812
yqiB	ECD_02905	Предсказанная дегидрогеназа	Дегидрогеназа	590812
icc	ECD_02904	cAMP фосфодиэстераза	cAMP фосфодиэстераза. Играет важную регуляторную роль в модуляции внутриклеточной концентрации цАМФ, влияя тем самым на цАМФ-зависимые процессы	590812
yqiA	ECD_02903	Эстераза	Эстераза	590812
parE	ECD_02902	ДНК топоизомераза IV субъединица В	ДНК топоизомераза IV субъединица В	590812

Далее была получена информация о геномном окружении выбранного белка. На рис.3 приведено дерево организмов, в котором встречаются найденные белки с точностью до филума.

Все встречаются рядом только в одном организме - бактерии Escherichia coli BL21DE3, откуда и взят исходный белок для анализа. Поэтому говорить о совместной встречаемости данных белков затруднительно.

Далее был получен график совместной встречаемости гомологов найденных белков с точностью до филума (рис. 4.). Результаты позволяют предположить, что данный набор белков редко встречается среди организмов всех трех доменов(цвет "квадратика" показывает, наиболее близкого гомолога в данном таксоне, "полнота" собственно фигур до квадратов обозначает распространненость белка среди представителей данного таксона).

Далее с помощью DOOR был найден оперон, в состав которого входит ген ygiA, кодирующий наш неизвестный белок. Изображение оперона представлено на рисунке 5. Оказалось, что гены, найденные программой String Принадлежат двум разным оперонам. И это разделение соответствует функциональному. (см. Таблица 1)

Анализ функционального сходства

На таблице 1 изображена краткая информация о функциях данных белков, взятая из базы KEGG и DOOR. Во-первых, наш искомый ген дает 'Uncharacterized protein', рядом с в том же опероне находятся мембранные белки, и еще в этом оперон спермидин синтаза. Во-вторых, на втором опероне встречаются самые разнообразные ферменты. Исходя их этих данных получаем, что данные белки не входят в один белковый комплекс, также она не являются белками, катализирующему последовательные реакции в организме. Стоит заметить, что гены на втором опероне встречаются у большего числа таксонов. Така как наш неизвестные белок окружают мембранные белки.