Семестры • Третий семестр • Предсказание генов у прокариот
Мне был дан контиг микробиома кардиального отдела желудка валлаби. С помощью программы ORF Finder я нашел открытые рамки считывания длиной 60 триплетов (180 нуклеотидов) и более, используя бактериальный генетический код. Выдача программы показана на рис.1.
Рисунок 1. Выдача программы ORF Finder.
Первые три рамки соответствуют требованиям, наложенным на длину. При этом третья рамка целиком входит в первую, из-за очевидной невозможности сменить старт трансляции таким образом, чтобы избежать перекрывания, я далее не рассматривал третью рамку.
Я провел поиск гомологов транскриптов первой и второй рамок в BLAST (транскрипты получил с помощью ORF Finder). Для первой рамки было найдено 209 белков с e-value меньшим 0,001 (минимальный e-value оказался 3e-110, для многих находок он принят 0.0). Все находки являются последовательностями фосфоенолпируват карбоксикиназ, минимальная длина выравнивания - 80% (430 аминокислотных остатков) у одной находки, у остальных больше или равна 86%.
Поиск BLAST по второй рамке не выдал находок.
Данные о рамках, прошедших фильтр, приведены в таблице 1.
Таблица 1. Данные о рамке, прошедшей фильтр.
Начало |
Конец |
Длина в а.о. |
Цепь |
Описание |
986 | 2596 | 537 | - | Фосфоенолпируват-карбоксикиназа: катализирует реакцию гликолиза PEP+ADP=ATP+PYR |
С помощью программы GeneMark я получил аннотации рамок. Я использовал параметры по умолчанию. Программа выдает два файла: краткая информация о результатах и графики кодирующего потенциала (см. рис.2).
Рисунок 2. График кодирующей плотности.
На приведенном выше графике жирным выделен предположительный ген. Его координаты абсолютно точно совпадают с координатами рамки из задания 1.
В GeneMark можно изменить эвристические параметры. Я запустил GeneMark с альтернативными эвристическими параметрами. Сравнение результатов представлено в таблице 2.
Таблица 2. Сравнение выдачи GeneMark с разными параметрами.
Эвристические параметры |
Начало |
Конец |
Длина в а.о. |
Цепь |
1993 | 986 | 2596 | 527 | - |
2010 | 986 | 2596 | 527 | - |
2733 | 2816 | 28 | + |
Как видно, использование альтернативных параметров привело к обнаружению рамки, не аннотированной ORF Finder. Можно скачать график и выдачу.