На главную


Банки нуклеотидных последовательностей

1. Охарактеризуйте качество сборки генома эукариотического организма

Задание выполнено в Google форме.

2. Опишите семь ключей, используемых в таблицах особенностей

Для выполнения задания была выбрана база INSDC. На странице help было выбрано 7 ключевых слов, используемых для описания нуклеотидных последовательностей. Задание выполнено в Google форме.

3. Опишите состояние дел в одном из массовых геномных проектов

The Human Microbiome Project (HMP), проект секвенирования микробиома человека, организованный американским национальным институтом здоровья (NIH). Основной целью проекта была идентификация и характеристика микроорганизмов обитающих в симбиозе с человеком, а также определение того, как изменения в человеческом микробиоме ассоциированы с состоянием здоровья. Был начат в 2008 году, длился 5 лет, был успешно закончен, выделенный бюджет составлял 115 миллионов долларов. Главными компонентами этого проекта было использование методов метагеномики и подробное полногеномное секвенирование. Было охарактеризовано 5 частей тела: ротовая полость, кожа, вагинальная полость, кишечник, легкие. В 2014 году было показано, что человеческий организм содержит 100 триллионов клеток симбионтов, что в 10 раз больше чем количество собственных клеток человека. Расширенный список целей:
1) Разработать список последовательностей микробиологических геномов и предварительно охарактеризовать человеческий микробиом
2) Исследовать взаимосвязь между заболеваниями и изменениями в человеческом микробиоме
3) Разработать новые технологии и инструменты для вычислительного анализа
4) Создать хранилище этих данных
5) Изучить этические, юридические и социальные стороны исследования человеческого микробиома
За 5 лет было секвенировано более 2000 (2317) геномов, данные представлены в трех форматах: Reference microbial genomes, Полное метагеномное секвенирвоание методом дробовика, 16S метагеномное секвенирование. Более 5000 образцов были собраны из разных тканей 242 здоровых волонтеров. В результате было обнаружено, что более 10 000 микробиологических видов обитают на теле человека. На основе полученных данных было выпущено несколько PLos статей, где было обнаружено изменение в разнообразии вагинального микробиома беременной женщины. Кроме того обнаружилось большое содержание вирусной ДНК в назальном микробиоме детей с необъяснимыми лихорадками. Другие исследования, основанные на этой базе данных определили роль микробиома в различных заболеваниях пищеварительного тракта, кожи, репродуктивных органов и детских заболеваний. По окончании этого проекта было опубликовано 2 статьи в Nature. На этот проект сослались в 468 публикациях. Ссылка на последнюю опубликованную статью, в которой ссылаются на данный проект: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29031742.

4. Составьте таблицу митохондриальных генов одного из организмов указаного таксона

Я выбрала модельный организм Danio rerio (zebrafish) из класса Лучеперых рыб, семейства Карповых. Длина тела этого организма не превышает 7 см, организм окрашен синими продольными полосами. Имеется половой диморфизм - у самцов толще брюшко. Этот организм стал модельным для биологии развития потому что проходит развитие от яйца до личинки всего за три дня. Кроме того этот организм очень удобно использовать для определния токсичности фармокологических препаратов. Еще одной примечательной особенностью данного организма является то, что в 2003 году он стал первым домашним животным, модифицированным генами биолюминисценции [1].
Рисунок 1. Danio-rerio [1]

К моему удивлению в Genebank было найдено всего 2 записи полного митохондриального генома этого организма. Геном содержит 24 гена РНК, из которых 22 - тРНК всех классических аминокислот и 2 рибосомальные. Это связано с тем, что белки митохондрий синтезируются собственным трансляционным аппаратом. Кроме того в геноме закодировано 13 белковых генов, отвечающих за синтез субъединиц НАДН дегидрогеназы, Цитохром С оксидазы и АТФ синтазы, которые являются компонентами электрон-транспортной цепи. Ссылка на таблицу генов.

5. Таблица размеров геномов

Типичны размеры геномов были определены как мода.

Таблица 1. Размеры геномов
Домен МаксимумМинимумТипичный размер (Мода)
Вироиды475 п.н. Citrus exocortis viroid120 п.н. Avocado sunblotch viroid330 п.н.
Вирусы1 181 380 п.н.Samba virus220 п.н.Rice yellow mottle virus satellite9 500 п.н.
Бактерии16 040 666 п.н. Minicystis rosea strain DSM 2400036 087 п.н. Cylindrospermum sp. NIES-40741 200 000 п.н.
Археи2 989 777 п.н. Candidatus Nitrosocosmicus exaquare strain G61 490 885 п.н.Nanoarchaeum equitans Kin4-M1 500 000 п.н.
Эукариоты895,741,386 п.о. Ixodes scapularis218 759 000 Encephalitozoon romaleae Сложно определить

6. Список литературы


[1] https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BE-%D1%80%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BE