Требовалось проверить консервативность геномного окружения гена cyoB – цитохром bo3 терминальной убихинон оксидазы, 1 субъединица (Cytochrome bo3 ubiquinol terminal oxidase 1) из организма Синегнойной палочки (Pseudomonas аeruginosa, штамм ATCC 15692 / PAO1 / 1C / PRS 101 / LMG 12228). Данный штамм не содержится в базе данных SEED, поэтому был проведен поиск гомологов при помощи blastp. Штамм из базы данных SEED с помощью blastp найти не удалось, поэтому был взят штамм PA7, для которого была найдена последовательность гена cyoB в Uniprot. При поиске blastp в базе данных SEED, кроме гена цитохром О убихинон оксидазы (Cytochrome O ubiquinol oxidase subunit I) (которая как раз в штамме PA7) были найдены последовательности цитохром с-оксидаза I (Cytochrome c-oxidase polypeptide I) и цитохром с-оксидазная субъединица CcoN (Cytochrome c-oxidase subunit CcoN), однако у них был не очень хороший e-value (1e-110 и 0.004, соответственно).

У данного гена находится довольно много ортологов, поэтому я оставила параметры стандартными.

Рисунок 1. Геномное окружение гена цитохром О убихинон-оксидазы (Cytochrome O ubiquinol oxidase subunit I) (отмечен цифрой 1 и красной стрелкой) из организма Синегнойной палочки (Pseudomonas аeruginosa), штамм PA7.

Во всех последовательностях присутствуют ген 2 субъединица 3 цитохром О-оксидазы (Cytochrome O ubiquinol oxidase subunit III), во всех, кроме одной – ген 3 субъединица 2 цитохром О убихинон оксидазы (Cytochrome O ubiquinol oxidase subunit II) и ген 4 субъединица 4 цитохром О убихинон оксидазы (Cytochrome O ubiquinol oxidase subunit IV). Во многих присутствует ген 5 (протогем 5 фарнезилтрансферазы (protoheme IX farnesyltransferase)). Гены 17, 22 и 27 являются транспортерами мочевины семейства ABC (ATP-Binding Cassette) и пермеазами (Urea ABC transporter. permease A, B, C). У P. Aeriginosa U ген 28 также принадлежит семейству ABC. Присутствует и другие пермеазы: из major facilitator superfamily (MFS) (ген 6) и из семейства AmpG (ген 7). Есть гены Ацил-КоА-дегидрогеназы (гены 25, 20). Все организмы являются гамма-протеобактериями (g. proteobacteria).

Рисунок 2. Оперон 331174, в который входит искомый ген cyoB (подчеркнут черным).

В оперон 331174 входят: ген cyoE1 (синоним PSPA7_4069) –кодирует белок Protoheme IX farnesyltransferase, cyoD (PSPA7_4070) – кодирует cytochrome c ubiquinol oxidase subunit I, cyoC (PSPA7_4071) – cytochrome c ubiquinol oxidase subunit I, cyoB (PSPA7_4072) – кодирует cytochrome c ubiquinol oxidase subunit I, PSPA_4073 – кодирует cytochrome c ubiquinol oxidase subunit I. Все эти гены были найдены при помощи SEED (гены 1-5)

Затем, в базе KEGG я нашла данный мне белок - ссылка. Видно, что он входит в 1 метаболический путь, это Oxidative phosphorylation , т.е. окислительное фосфорилирование (фосфорилирование, сопряжённое с превращением АДФ в АТФ).

Рисунок 3. Oкислительное фосфорилирование. (исходный белок окрашен красным цветом)

Все 13 белков из консервативного геномного окружения входят в состав оперона.

Рисунок 4. Комплекс цитохром с-оксидазы

Белки, кодируемые опероном, работают в комплексе цитохром с-оксидазы и катализируют перенос электронов с цитохрома с на кислород с образованием воды.

Итоговая таблица:

Идентификатор	PA1318
Название гена	cyoB
Организм	Синегнойная палочка (Pseudomonas аeruginosa (штамм ATCC 15692))
Функция белка	cytochrome o ubiquinol oxidase subunit I
Система KEGG, в которую входит белок	окислительное фосфорилирование (Oxidative phosphorylation)
Номер оперона	331174
Белки, кодируемые в том же опероне	CyoE1, CyoD, CyoC, CyoB
Белки, найденные через геномное окружение	CyoE, CyoD, CyoA ,CyoB , CoxD, CoxC, CoxA, CoxB, QoxD, QoxC, QoxB, QoxA

* - подчеркнуты гены белков, участвующих в метаболическом пути (согласно Рис. 3).

Геномное окружение.

СПАСИБО ЗА ПРОСМОТР