Мини-обзор протеома Lactobacillus agilis

Автор: Кряквин Максим Александрович

Факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М. В. Ломоносова

РЕЗЮМЕ

Для систематизации данных о геноме Lactobacillus agilis в Excel обработана плоская таблица генов бактерии.

Полученные данные позволили выявить наиболее часто встречающуюся длину белка, вероятность случайного распре-деления генов белков по « + » и « - » цепям, сравнить количе-ство белков разных типов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Геном - это совокупность всей ДНК организма.

Протеом - это совокупность всех белков, закодированных в ДНК организма.

1 ВВЕДЕНИЕ

Lactobacillus agilis - грамположительная факультативно анаэробная бактерия из рода Лактобацилл. Культура не растет при температуре ниже 15ºС и может расти при 45ºС. Патогенность для человека не определена. Представляет собой палочковидную бациллу с подвижным перитрихозными жгутиками, с закругленным концом 0,7-1,0 * 3-6 мкм. Встречаются как по одиночке, так и парами, и короткими цепочками. Выделена из кишечника свиней и лошадей. Обнаружена в изолированных от городских сточных вод водоемах. [1]

Из Lactobacillus agilis выделены одна хромосома (объёмом 2,19 Mb) и четыре плазмиды (объёмом 7541 bp, 4743 bp, 3690 bp, 2676 bp). [2]

Составлена и обработана плоская таблица генов бактерии Lactobacillus agilis, составлены поясняющие полученные результаты таблицы и схемы, выдвинуты предположения о полученных итогах.

2 МЕТОДЫ

Для создания плоской таблицы использованы такие функции Excel как:

• ВПР;
• Столбец;
• Фильтр;
• Копирование/Вставка.

Для обработки данных из плоской таблицы использованы такие функции и методы Excel как:

• методы графического отображения результатов в виде гистограмм и круговых диаграмм;
• копирование значений таблиц, в том числе - с фиксацией адреса
• СЧЕТЕСЛИМН (для подсчета числа соответствующих параметрам - например, названию или длине - генов и их продуктов);
• БИНОМРАСПР (для определения случайности распределения генов белков на прямой и комплементарной цепях), использующая в своей работе биноминальное распределение:

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Гистограмма длин белков

В ходе исследования хромосомной таблицы Lactobacillus agilis была составлена гистограмма длин белковых продуктов (Рис.1).

Максимальная длина белка составила 2168 аминокислот, минимальная - 40. Наибольшее число белков находится в диапазоне длин от 200 до 299 аминокислот, количество же белков с длиной более 1000 аминокислот крайне мала. Это может быть связано с олигомерностью большинства белков.

3.2 Гены прямой и комплементарной цепи

Используя данные плоской таблицы были построены круговые диаграммы, отображающие количество генов на прямой и комплементарной цепях (Табл. 1).

Из таблицы следует, что на прямой цепи количество генов белков больше, а генов РНК наоборот больше в комплементарной цепи.

В результате вероятность случайного попадания генов белков по прямой и комплементарной цепям составила 1,54%, что скорее всего говорит о неслучайном распределении.

3.3 Белковые продукты

Используя данные плоской таблицы были построены таблица, отображающая долю гипотетических белков (Табл. 2) и круговая диаграмма распределения количеств разных типов белков (Рис. 2). Число гипотетических белков было получено подсчетом числа ячеек в столбце с названиями белков, содержащих "Hypothetical protein".

Гипотетические белки - такие белки, существованию которых нет подтверждения даже достаточным сходством последовательности с последовательностью ранее описанного белка из другого организма.

Из таблицы видно, что из чуть более, чем двух тысяч белков, существование более трети не доказано.

Из нее видно, что в геноме Lactobacillus agilis почти половина из белков всех исследованнных типов - транспортазы, что может быть связано со сложным метаболизмом и жизни в относительно агрессивной среде. За ними следуют регуляторы транскрипии и лигазы. Это может быть связано с высокой транскрипционной активностью бактерии в благоприятных условиях.

СОПРОВОДИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Плоская таблица генов

ССЫЛКИ

NCBI

Hammes W.P. and Hertel C., 2009 Genus I. Lactobacillus Beijerinck 1901. In: (Eds.) P.D. Vos, G. Garrity, D. Jones, N.R. Krieg, W. Ludwig, F.A. Rainey, K.-H. Schleifer, W.B. Whitman. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, Volume 3: The Firmicutes, Springer, 465-511.