Gene Ontology

Задание 1. Отнесение белка arginine transmembrane transport из организма Escherichia coli K-12 к терминам GO.

Чтобы посмотреть на теги аннотации GO своего белка был использован сервис AmiGO. К сожалению, в базе данных AmiGO не оказалось моего белка, поэтому я искала его гомолог с помощью встроенного blast.

Лучшая находка: deoxyuridine 5'-triphosphate nucleotidohydrolase из Geobacter sulfurreducens PCA. 
E-value лучшей находки: 	1.2e-26  

Однако сходство этих двух последовательностей не очень высоко (Identities = 64/135 (47%), Positives = 89/135 (65%) ) Поэтому был взят трансмембранный белок из практикума 6 - AdiC c pdb 3l1l из Escherichia coli K-12

Лучшая находка: AdiC monomer (uniprot: P60061)
E-value лучшей находки:	2.8e-215  

В таблице 1 представлены теги аннотации GO, ассоциированные с лучшей находкой blast и их описание (с находкой было ассоциировано 15 тег).

Таблица 1. Термины GO, отнесенные к белку с идентификатором Uniprot P60061
Аспект	Идентификатор GO	Название термина	Перевод названия термина	Код типа достоверности
biological process	GO:0003333	amino acid transmembrane transport	трансмембранный транспорт аминокислот	IEA, IDA
biological process	GO:0006865	amino acid transport	транспорт аминокислот	IEA
biological process	GO:1903826	arginine transmembrane transport	трансмембранный транспорт аргинина	IDA
biological process	GO:0051454	intracellular pH elevation	повышение внутриклеточного pH	IMP
biological process	GO:1902475	L-alpha-amino acid transmembrane transport	трансмембранный транспорт l-альфа-аминокислот	IEA
biological process	GO:0015807	L-amino acid transport	трансмембранный транспорт l-аминокислот	IBA
biological process	GO:0006810	transport	транспорт	IEA
cellular component	GO:0016021	integral component of membrane	Интегральный компонент мембраны	IEA
cellular component	GO:0005887	integral component of plasma membrane	Интегральный компонент плазматической мембраны	IBA, ISM
cellular component	GO:0016020	membrane	мембрана	IEA
cellular component	GO:0005886	plasma membrane	Плазматическая мембрана	IEA, IDA
molecular function	GO:0015171	amino acid transmembrane transporter activity	аминокислотная трансмембранная транспортерная активность	IEA
molecular function	GO:0015297	antiporter activity	антипортерная активность	IEA
molecular function	GO:0015181	arginine transmembrane transporter activity	аргининовая трасмембранная транспортерная активность	IDA
molecular function	GO:0015179	L-amino acid transmembrane transporter activity	трансмембранная активность транспортера L-аминокислот	IBA

В таблице содержится информация о свойствах данного белка и их атрибуты GO - идентификаторы и тип достоверности. Тип достоверности - это указание на то, каким путём была получена информация о данном белке и насколько можно ей доверять. Встречающиеся в таблице 1 коды типа достоверности того или иного свойства описаны в таблице 2

Таблица 2. Описание кодов достоверности, использованных в таблице 1.
Код типа достоверности	Расшифровка кода типа достоверности	Объяснение
IEA	Inferred from Electronic Annotation	Применяется в том случае, когда данные были получены путем автоматического непроверяемого и некурируемого переноса из баз данных. Такие данные могут основываться на сходстве последовательности или струкутры с данными для известных белков.
IDA	Inferred from Direct Assay	Показывает, что было проведено непосредственное исследование функции, процесса или компонента, определенного в термине GO. Примерами таких исследований могут быть: изучение локализации белка в клетке путем иммунофлюоресценции или фракционирования клеточных компонентов, изучение комплексов методом иммунопреципитации, изучение каталитических свойств фермента.
IBA	Inferred from Biological aspect of Ancestor	Тип филогенетического доказательств при котором аспект потомка выводится через характеристики одного из аспектов наследственного гена.
IMP	Inferred from Mutant Phenotype	Этот код употребялется в том случае, если функция, процесс или локализация выявлялись на основе сравнения различий мутантных фенотипов, разных аллелей гена или полиморфизмов.
ISM	Inferred from Sequence Model	Данный код присваивается, когда белок похож последовательностью или структурно на белок, с которым ассоциирован этот тег, причём это похожесть подтверждена человеком. Является субкатегорией ISS и используется для предсказания функции белка или РНК путем моделирования.

Описание термина GO:1903826 (arginine transmembrane transport)

В таблице 3 представлено Описание термина GO:1903826 (arginine transmembrane transport). К этому термину относятся 96 генов. Также на рисунке 1 показаны отношения между данным термином и его родителями.

Таблица 3. Основные свойства термина GO:1903826 (arginine transmembrane transport).
Свойство	Значение
Идентификатор (Accession)	GO:1903826
Название (Name)	arginine transmembrane transport
Аспект онтологии (Ontology)	biological process
Синонимы (Synonyms)	none
Определение (Definition)	The directed movement of arginine across a membrane.
Комментарий (Comment)	-
Число родителей (из них - логически определенных)	15 (14)
Число потомков (из них - логически определенных)	2 (0)

Go-slim, он же goslim - это обрезанная версия GO-Ontology, дающая самые общие сведения об онтологии: цветные прямоугольники внутри каждого термина - это организмы, в которых этот термин встречается как предок исследуемого термина (цветовой код справа), а разноцветные стрелки указывают тип отношений между терминами.
В нашем случае можно видеть, что транспортер аргинина является разновидностью системы распределения вещества. И этот процесс происходит внутри отдельного организма (не очень понятно, почему эти две группы стоят на одном уровне, по мне, процесс локализации является разновидность процессов в одной клетке.) Однако мне показалось, что сказать , что это просто транспортер аргинина будет несовсем достаточно ( получилась довольно тривиальная цепочка ). Ведь, к примеру, E. Coli это антипортер, который обменивает внеклеточный аргинин на внутреклеточный агмантин (декарбоксилированная форма аргинин), таким образом убирая лишние протоны из клетки. Но, затем, я посмотрела, на чем еще работает аргининовый транспортер. И оказалось что работает он на массе других веществ у разных организмов, влияя на самые разные системы. Поэтому если учитывать все, то получится большой объем информации, которую будет сложно организовывать. Хотя может быть и стоило разработать возможность добавления узлов в граф.