Обзор генома бактерии Shigella flexeneri

Богоева Валерия

МГУ, Факультет Биоинженерии и биоинформатики

Резюме

Шигелла Флекснера - важная патогенная бактерия. В этой работе описывается её геном.

Введение

Шигелла Флекснера - факультативно-анаэробная грамотрицательная не спорообразующая бацилла из семейства Энтеробактерий (1). Это одна из бактерий, вызывающих шигеллез - самую распространенную бактериальную дизентерию (1). Она распространяется через грязную воду и продукты (1). Больше всего заболеваний шигеллезом в странах Южной Африки и Южной Азии - там, где затруднен доступ к чистой воде (1). Большую часть заболевающих шигеллезом составляют дети до 5 лет (2). В лечении шигеллеза используются антибиотики(3). Со временем появляется все больше штаммов, устойчивых к используемым антибиотикам(4). Геном шигеллл состоит из одной кольцевой хромосомы и одной плазмиды. Факторы вирулентности локализованы в области плазмиды в 30 т. п. н, называемой входной областью и в некоторых областях хромосомы (5).

Материалы и методы

Данные для работы взяты из базы данных NCBI, в работе использовались Google Sheets и Python.

Результаты

Стандартные данные о геноме

Геном состоит из кольцевой хромосомы и плазмиды.

Хромосома: длина:4607202, ГЦ состав:51%

Плазмида pCP301 : длина: 221618, ГЦ состав:46%

Данные о протеоме

Больше всего белков имеют длину в диапазоне 60-479 аминокислотных остатков. В этом диапазоне 3 пика: 90-119, 270-299 и 390-419. Если не учитывать третий пик, можно выделить здесь двугорбое распределение.

Максимальная длина продукта 1522  
Минимальная длина продукта 21  
Средняя длина продукта 290,4  
Медиана длины продукта 253  
Дисперсия длины продукта 193,96  
Число генов на прямой цепи 2138  
Число генов на комплементарной цепи 2175  
Число рибосомальных белков 87  
Число гипотетических белков 922 9,99%
Число транспортных белков 1522 4,02%
Таблица с данными о протеоме
Гистограмма длин белков
Гистограмма длин белков

Статистические данные о генах РНК

Число генов РНК 131
Число генов рРНК 22
Число генов тРНК 97
Таблица с числами различных РНК

Генов тРНК значительно больше, чем аминокислот. Это может увеличивать количество тРНК в клетке, что может повышать скорость синтеза белка.

Распределение генов РНК по типам

Распределение генов РНК по типам
Распределение генов РНК по типам

Подавляющую часть генов РНК составляют тРНК. Меньшую часть составляют рРНК. Регуляторные и другие вспомогательные РНК составляют крайне малую часть.

Сопроводительные материалы

Адреса на сервере kodomo

  1. bogoeva.v@kodomo:~/term1/genome/GCF_000006925.2_ASM692v2_genomic.fna - последовательность генома в формате fasta
  2. bogoeva.v@kodomo:~/term1/genome/GCF_000006925.2_ASM692v2_assembly_stats.txt - статистика по геному
  3. bogoeva.v@kodomo:~/term1/genome/GCF_000006925.2_ASM692v2_feature_table.txt - хромосомная таблица

    4. Использовавшийся код - в Google Colabratory

  4. Код

Источники

  1. Iqbal Nisa , Muhammad Qasim , Nusrat Yasin , Rafi Ullah, Anwar Ali. (2020) “Shigella flexneri: an emerging pathogen” .
  2. Amy V Jennison , Naresh K Verma. (2004) “Shigella flexneri infection: pathogenesis and vaccine development”.
  3. Thomas L. Hale and Gerald T. Keusch. (1996) “Medical Microbiology. 4th edition”.
  4. Reema Nath, Lahari Saikia, Gargi Choudhury, and Daisy Sharma. (2013) “Drug resistant Shigella flexneri in & around Dibrugarh, north-east India”.
  5. Emily Mattock Ariel J. Blocker. (2017) “How Do the Virulence Factors of Shigella Work Together to Cause Disease?”