Описание бактерии
Clostridium botulinum
Семестры • Первый семестр • Описание бактерии Clostridium botulinum
Рисунок 1. Культура Clostridium botulinum.
Фото Alan J. Pedersen, взято с http://www.grauhall.com
Clostridium botulinum — анаэробная грамположительная бактерия, возбудитель ботулизма — тяжёлой пищевой интоксикации, вызываемой ботулиническим токсином и характеризуемой поражением нервной системы. Обитает в почве и различных животных. Не образует капсул. Ботулинический токсин типа А и некоторые другие белки используются в косметологии под общим названием «ботокс» как средство для разглаживания морщин (посредством блокирования сигналов между мышцами, приводящими к возникновению морщин, и их двигательными нервами) [1]. Микрофотография культуры бактерий приведена на рис.1.
Штамм был выделен в одном из случаев заболевания детским ботулизмом в Киото в 1978 году [2]. Геном бактерии C.botulinum, штамм A2 str. Kyoto, состоит из одной хромосомы (т.е. из одной кольцевой двухцепочечной молекулы ДНК) и описан в записи NC_012563.1 базы данных RefSeq. Длина генома — 4 155 278 пар нуклеотидов. В записи приведена последовательность одной из двух комплементарных цепей ДНК.
Согласно данным из записи NC_012563.1, в геноме содержится 4 034 гена. Из них 3 877 кодируют белки, 105 кодируют РНК, остальные 52 — псевдогены, т.е. последовательности нуклеотидов, ранее кодировавшие белок, но в процессе эволюции утратившие способность к экспрессии белков с этих последовательностей бактерией.
Описание оперона АТФ-синтазы
в геноме C.botulinum штамм A2 str. Kyoto
АТФ-синтаза — белок, состоящий из нескольких субъединиц, главная функция которого состоит в синтезе АТФ — молекул, аккумулирующих энергию. Субъединицы АТФ-синтазы C.botulinum A2 str. Kyoto закодированы на прямой цепи, их гены в совокупности с генами некоторых других белков формируют оперон АТФ-синтазы. Графическое представление участка генома с опероном, включая по одному гену, не входящему в оперон, с каждой стороны (участок от 107 658 до 188 606 нуклеотида) приведено на рис.2.
Рисунок 2. Окрестность оперона АТФ-синтазы C.botulinum A2 str. Kyoto.
Рисунок получен с помощью геномного браузера на сайте NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov)
В таблице 1 приведено описание генов оперона.
Таблица 1. Гены в опероне АТФ-синтазы C.botulinum A2 str. Kyoto. Координаты генов разнесены по столбикам, а не так, как указывалось в задании практикума 4. В столбце «Межгенное расстояние» указано расстояние до следующего гена оперона.
№ |
Начало гена |
Конец гена |
Идентификатор белка |
Межгенное расстояние |
Продукт гена |
Перевод названия продукта на русский язык |
1 |
179 935 |
180 303 |
YP_002802464.1 |
14 |
ATP synthase FO, I subunit |
I-субъединица мембранной части АТФ-синтазы типа FOF1 |
2 |
180 318 |
180 998 |
YP_002802465.1 |
40 |
FOF1 ATP synthase subunit A |
А-субъединица АТФ-синтазы типа FOF1 |
3 |
181 039 |
181 278 |
YP_002802466.1 |
75 |
FOF1 ATP synthase subunit C |
C-субъединица АТФ-синтазы типа FOF1 |
4 |
181 354 |
181 833 |
YP_002802467.1 |
2 |
FOF1 ATP synthase subunit B |
B-субъединица АТФ-синтазы типа FOF1 |
5 |
181 836 |
182 375 |
YP_002802468.1 |
10 |
FOF1 ATP synthase subunit delta |
δ-субъединица АТФ-синтазы типа FOF1 |
6 |
182 386 |
183 900 |
YP_002802469.1 |
21 |
FOF1 ATP synthase subunit alpha |
α-субъединица АТФ-синтазы типа FOF1 |
7 |
183 922 |
184 770 |
YP_002802470.1 |
13 |
FOF1 ATP synthase subunit gamma |
γ-субъединица АТФ-синтазы типа FOF1 |
8 |
184 784 |
186 175 |
YP_002802471.1 |
24 |
FOF1 ATP synthase subunit beta |
β-субъединица АТФ-синтазы типа FOF1 |
9 |
186 200 |
186 601 |
YP_002802472.1 |
FOF1 ATP synthase subunit epsilon |
ε-субъединица АТФ-синтазы типа FOF1 |
Из таблицы 2 следует, что оперон включает 9 белков, все из которых являются компонентами АТФ-синтазы.
Источники:
[1] http://ru.wikipedia.org/wiki/Clostridium_botulinum
[2] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/726?project_id=59229