Практикум 13

Скрипты

Google Colab

Задание 1

• Старт-кодоны Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655:

• Старт-кодоны Candidatus Gracilibacteria bacterium 28_42_T64:

• Старт-кодоны Mycoplasma pneumoniae M29:

Для E.coli, ATG, GTG, TTG считаются каноническими старт-кодонами (и составляют подавляющее большинство старт-кодонов), ATT, CTG отличаются на 1 основание от ATG, потому их встречаемость может объясняться ошибками в репликации ДНК. TTC - старт-кодон для псевдогена lomR.

Есть предположение, что GTG старт-кодон ассоциирован с формированием более прочных вторичных структур в процессе транскрипции

Для Candidatus Gracilibacteria, ACA - старт-кодон для псевдогена гипотетического белка, TCA - тарт-кодон для псевдогена серин/треонин протеин-киназы, TCT - cтарт-кодон для псевдогена С-субъединицы АТФ-синтазы F0. Остальные старт-кодоны каноничные для прокариотов.

Для Mycoplasma pneumoniae M29, ATT, CTG, ATC - старт-кодоны гипотетических белков, все 3 отличаются от ATG на 1 основание. ATT также старт-кодон для DUF16 домен-содержащего белка и наиболее вероятно, выполняет регуляторную функцию. CTG - старт-кодон для MFS транспортера, вероятно, также выполняет регуляторную функцию. Остальные старт-кодоны ассоциированы с псевдогенами.

Задание 2

Последовательности с несколькими стоп-кодонами:

lcl|U00096.3_cds_250 [gene=insN] [locus_tag=b4587] [db_xref=ASAP:ABE-0285253,ECOCYC:G6130] [protein=IS911A regulator fragment] [pseudo=true] [location=join(270278..270540,271764..272190)] [gbkey=CDS]

2 TAA 2 TGA

lcl|U00096.3_cds_AAD13438.1_1459 [gene=fdnG] [locus_tag=b1474] [db_xref=UniProtKB/Swiss-Prot:P24183] [protein=formate dehydrogenase N subunit alpha] [transl_except=(pos:586..588,aa:Sec)] [protein_id=AAD13438.1] [location=1547401..1550448] [gbkey=CDS]

1 TAA 1 TGA

lcl|U00096.3_cds_AAD13456.1_3824 [gene=fdoG] [locus_tag=b3894] [db_xref=UniProtKB/Swiss-Prot:P32176] [protein=formate dehydrogenase O subunit alpha] [transl_except=(pos:586..588,aa:Sec)] [protein_id=AAD13456.1] [location=complement(4082772..4085822)] [gbkey=CDS]

1 TAA 1 TGA

lcl|U00096.3_cds_AAD13462.1_3997 [gene=fdhF] [locus_tag=b4079] [db_xref=UniProtKB/Swiss-Prot:P07658] [protein=formate dehydrogenase H] [transl_except=(pos:418..420,aa:Sec)] [protein_id=AAD13462.1] [location=complement(4297219..4299366)] [gbkey=CDS]

1 TAA 1 TGA

У E.coli стоп-кодоны в середине последовательности встретились у IS911A регуляторного фрагмента, формиат-дегидрогеназы H, и альфа-субъединиц формиат-дегидрогеназы N и O. IS911A - инсерционная последовательность, в данном случае разбитая IS30A на 2 части, до разбиения скорее всего кодировала транспозазу и регуляторные белки, их стоп-кодоны мы и видим, в формиат-дегидрогеназах TGA кодирует селеноцистеин.

Задание 3

Стоп-кодоны:

• Для Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655:

• Для Candidatus Gracilibacteria bacterium 28_42_T64:

• Для Mycoplasma pneumoniae М29:

Для 2 и 3 бактерий TGA не встречается в связи с тем, что у них он кодирует триптофан статья про Candidatus Gracilibacteria статья про Mycoplasma pneumoniae

Задание 4

Kодоны, кодирующие лейцин:

• Для Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655:

• Для Candidatus Gracilibacteria bacterium 28_42_T64:

• Для Mycoplasma pneumoniae М29:

Для E.coli наиболее часто встречающийся кодон - CTG, для E.coli характерны многократные его повторы, регулирующие цикл роста бактерии. Для Candidatus Gracilibacteria и Mycoplasma pneumoniae встречаемость кодонов, кодирующих лейцин по всей видимости зависит от GC-содержания генома (кодоны содержащие гуанин и цитозин встречаются реже)

Задание 5

Получился следующий график

Ось х - координаты в геноме Ось y - значение GC-skew Оранжевая линия - cumulative GC-skew

oriC находится на '-' цепи с 3926012 по 3926455 нуклеотид. На графике этому соответствует минимум графика cumulative GC-skew. Если предположение о том, что ter находится в точке максимума cumulative GC-skew верно, то ter для E.coli находится в районе 1500000 нуклеотида.

Задание 6

10 наиболее часто встречающихся 6-меров:

• Для Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655:

• Для Candidatus Gracilibacteria bacterium 28_42_T64:

• Для Mycoplasma pneumoniae М29:

Очевидно, преобладают 6-меры богатые аденином и тимином для бактерий с низким содержанием GC (похоже на сайт связывания рибосомного белка S) и аденином и гуанином для бактерий с высоким содержанием GC (похоже на последовательность Шайна-Дальгарно)