Обзор генома бактерии Bacillus safensis
Многие проблемы клеточной биологии можно решить, используя методы компьютерного моделирования. Они позволяют понять различные клеточные процессы. В настоящее время разработано множество алгоритмов, позволяющих добиться нужных результатов.
Введение
Общая информация
Bacillus safensis является грамположительной бактерией - палочкой, образующей споры. Она принадлежит к крупному широко распространенному роду Bacillus. Исследуемая бактерия является аэробным хемогетеротрофом, обладающий высокой устойчивостью к УФ - излучению. Размер клеток колеблется от 0,5 до 0,7 мкм в диаметре и 1,0-1,2 мкм в длину. Этот вид подвижен и использует полярные жгутики для передвижения. Клетки могут расти при температуре 10-50 ° C.[1]
Почему для изучения выбран именно этот объект?
Первоначально он был описан как устойчивый загрязнитель на сборочном предприятии космических кораблей в Лаборатории реактивного движения, США, откуда он и получил свой специфический эпитет - safensis. Бактерия обладает некоторыми свойствами, способствующими росту растений. Объект изучения содержит гены, кодирующие фермент, который способен генерировать 2-оксобутоноат и аммиак путем расщепления предшественника растительного гормона. Это позволяет растению переносить тяжелые металлы и соли. Благодаря этим свойствам бактерия - продуцент растительных гормонов, а также является потенциально ценным объектом в области биотехнологии. Именно это и вызвало интерес к изучению данного объекта.[2]
Методы
Для составления общей характеристики генома использовала методы программирования. Писала код на языке Python:
- Код, необходимый для вычисления количества нуклеотидов в последовательности и проверки правила Чаргоффа.
- Код, необходимый для вычисления длины последовательности и GC - состава
Для исследования протеома я использовала различные функции Google таблиц:
- Использовала функцию СЧЕТЕСЛИМН для создания таблицы, по которой потом я построила гистограмму (Диаграмма 1) [ссылка на практикум 8] и для того, чтобы выявить состав генов на прямой и обратной цепи ДНК.
- Создала таблицу, в которой в первом столбце расположила название кодона тРНК. которую кодирует последовательность, во втором - количество кодонов на прямой цепи ДНК, в третьем - на обратной. На основании этой таблицы построила [гистограмму] (Диаграмма 2)
Результаты
Общая характеристика генома
Мною было посчитано количество ДНК у бактерии Bacillus safensis. С помощью методов программирования мне удалось выяснить, что исследуемая мною бактерия имеет одну кольцевую ДНК. Она содержит 3786744 нуклеотида. Рассчитанный мною GC-состав равен 41,67%. Мне удалось заметить, что эта величина довольно близка к GC - составу родственной бактерии Bacillus pumilus - 41%. В ходе исследования генома я посчитала количество всех нуклеотидов. Результаты расчетов для наглядности отразила в Таблице 1.
