Учебный сайт Алены Корягиной

Описание генома свиного астровируса 5, штамм 33/США

Вирионы свиного астровируса 5 (англ. porcine astrovirus 5) были обнаружены в фекалиях свиней. Данный вид вирусов является безоболочечным и относится к семейству Astroviridae. Его вирионы обычно имеют размер около 28-35 нм в диаметре, икосаэдрическую форму, а также звездчатую поверхность с пятью или шестью отростками [1]. По типу носителя генома свиной астровирус 5 классифицируется как ssRNA positive-strand viruses, что также характерно для вирусов данного семейства [1], т.е. носителем информации является одноцепочечная РНК положительной полярности. Последнее означает, что транслируется РНК, которая входит в состав вируса. Геном вируса состоит из одной молекулы РНК (идентификатор записи полного генома вируса в базе данных GenBank – JF713711), общая его длина — 6478 нуклеотидов. В геноме закодировано 3 гена. Информация о них, а именно идентификатор последовательности кодируемого белка в базе данных NCBI Protein, координаты начала и конца гена по прямой цепи, направление цепи и ее длина, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Гены из генома вируса рorcine astrovirus (идентификатор JF713711)

№	Идентификатор последовательности белка в Protein БД	Начало	Конец	Ориентация	Длина
1	AER30002.1	80 (2658)*	(2658) 4170	+1	4091
2	AER30001.1	80	2698	+1	2619
3	AER30003.1	4154	6361	+1	2208

* - запись начала и конца этого гена в формате GenBank: «(join80..2658,2658..4170)»

Все гены находятся на одной цепи — прямой. Имеется два перекрытия генов: перекрытие гена №1 и гена №2 с 80 по 2698 нуклеотид и перекрытие с 4154 нуклеотида по 4170 между генами №1 и 3 (рис.1).

Рис.1. Расположение генов в геноме свиного астровируса. Рисунок получен с помощью геномного браузера на сайте NCBI

Изначально я предполагала, что полученные длины генов должны делиться на 3, потому что в одном гене закодирован один белок, белок состоит из аминокислот, каждая из которых кодируется определенным триплетом (тремя нуклеотидами), и, соответственно, количество нуклеотидов должно делиться на 3. Но, как выяснилось при расчетах, не все полученные длины генов делятся на 3. Длины генов под номерами 2 и 3 делятся на 3, а под номером 1, где сперва длину гена я приняла за 4091, — нет. Для объяснения этого феномена обратим внимание на запись начала и конца этого гена в формате GenBank: «join(80..2658,2658..4170)» [*-запись в табл.1]. Как мы можем догадаться, эта запись говорит о том, что ген данного белка состоит из двух частей, одна из которых заканчивается нуклеотидом под номером 2658, а другая начинается с этого же нуклеотида. Значит можно сделать следующий вывод: рибосома в процессе трансляции по каким-либо причинам «затормаживает» на нуклеотиде 2658 и удваивает его, следовательно, длину белка, кодируемого геном №1, можно считать равной 4091+1. А число 4091+1, в свою очередь, делится на 3.

Этот феномен также хорошо заметен на графическом представлении генов № 1 и 2 (рис.2). Мы видим, что эти два гена до нуклеотида 2658 имеют идентичную последовательность нуклеотидов и последовательность аминокислот в белке, а дальше в гене №1 этот нуклеотид (2658) удваивается и следующий триплет начинается опять с этого же нуклеотида, следовательно, дальнейшая последовательность нуклеотидов не будет совпадать с нуклеотидной последовательностью второго гена и, соответственно, последовательность аминокислот в белке тоже будет различной.

Рис.2. Область, где происходит «сбой» в последовательности гена с идентификатором белка AER30002.1. Рисунок получен с помощью геномного браузера на сайте NCBI

Источники:

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Astrovirus