Gene Ontology

Задание 1. Отнесение белка к терминам GO

Для выполнения этого задания был взят трансмембранный белок (транспортер магния) из практикума 6. С помощью сервера AmiGO был найден его близкий гомолог - TTHA1060 из организма Thermus thermophilus HB8 (E-value находки 1.7e-201, процент идентичности 88%). Это фактически и есть искомый белок, в одном из штаммов вида, к которому этот белок относится (UniProtKB ID: Q5SMG8). Со страницы TTHA1060 я перешла на страницу "terms associations" с описанием этого белка в системе GO. То, как описывается белок в БД Gene Ontology, показано в Таблице 1.

Таблица 1. Термины GO, отнесенные к белку с UniProtKB идентификатором Q5SMG8 (MGTE_THET8)

Аспект Идентификатор GO Название термина Перевод названия термина Код типа достоверности

Биологический процесс
Biological process GO:0015693 magnesium ion transport транспорт ионов Mg²⁺ NAS

Молекулярная функция
Molecule function GO:0000287 magnesium ion binding Связывание ионов Mg²⁺ IDA

Молекулярная функция
Molecule function GO:0042803 protein homodimerization activity Способен к гомодимеризации IPI

Из таблицы видно, что белок не охарактеризован как какой-либо клеточный компонент, зато у него обнаружены 2 молекулярные функции. Они вводятся с разными кодами достоверности, которые описаны в Таблице 2.

Таблица 2. Описание кодов достоверности, использованных в таблице 1.
Код типа достоверности Расшифровка кода типа достоверности Объяснение

NAS Non-traceable Author Statement | утверждение с непрослеживаемым (неизвестным) автором Используется, когда куратор хочет отметить какой-то факт, который не подтвержден цитированием конкретных публикаций

IDA Inferred from Direct Assay | подтверждение прямыми исследованием Данный код присваивается, когда есть подтверждающие данные каких-либо молекулярно-биологических исследований (экспрессии, взаимодействий и т.д.), направленных на изучение функции биологического объекта в норме (а не при его оверэкспрессии, например). В случаях, когда можно указать конкретные белок-белковые (или иные) взаимодействия, должен стоять код IPI с ссылкой на объект, с которым взаимодействует исходный.

IPI Inferred from Physical Interaction | подтверждение с помощью напрямую показанного взаимодействия Этот код типа присваивается, когда можно дать ссылку на объект, с которым взаимодействует интересующий нас. Это относится к экспериментам с двугибридными системами, коиммунопреципитацией, коочищением, связыванием иона/белка...

На странице с характеристикой изучаемого белка все приведенные данные взяты из статьи о кристаллической структуре этого транспортера Mg²⁺, опубликованной в Nature (PMID: 17700703). В ней подробно описано, как автора разрешали полученную кристаллографическую структуру всего комплекса и его цитоплазматического домена отдельно с и без Mg²⁺, а также обсуждается механизм регуляции транспорта через этот комплекс. Несколько удивительно, что в описании этого белка не указано то, что он является связанным с мембраной белком (хотя бы со средним уровнем достоверности).

Задание 2. Описание термина GO

Для описания бы выбран термин, означающий биологический процесс: GO:0015693 - "magnesium ion transport" (транспорт ионов магния). Его описание приведено в Таблице 3.

Таблица 3. Описание основных свойств термина GO:0015693 (magnesium ion transport | транспорт ионов магния).
Свойство Значение

Идентификатор (Accession) GO:0015693

Название (Name) magnesium ion transport

Аспект онтологии (Ontology) Biological Process | Биологический процесс

Синонимы (Synonyms) related: Magnesium transport | Транспорт магния

Определение (Definition) Направленное перемещение ионов магния внутри клетки или между клетками внутрь или наружу посредством транспортера или поры

Комментарий (Comment) None | Нет комментариев

Подмножество терминов GO (Subset) Prokaryotic GO subset | Прокариотические термины GO

Число родителей (из них - логически определенных) 12 (11)

Число потомков (из них - логически определенных) 1 (0)

На рис. 1. (получен из вкладки Graph view) показаны отношения данного термина с родительскими терминами.

Рис. 1. Отношения термина **GO:0015693** с его родителями. На схеме отмечены лишь отношения вида "is a" (черные стрелочки). Кроме того, некоторые термины отнесены к подгруппам терминов в системе GO: например, термин "ion transport" (ионный транспорт) отнесен к подгруппам goslim_pir, метагеномики и дрожжей.

Рис. 2. Схема строения трансмембранного белка MgtE
(рисунок взят из статьи Hattori M et al., 2007,
PMID: 17700703).

Определены "вручную" были только отношения с родителем "транспорт двухвалентных ионов", а с помощью него далее логически были достроены отношения выше. Также в описании отмечен один потомок - "митохондриальный транспорт ионов магния".

В целом, на схеме нет ничего противоречающего биологическому смыслу. Если подниматься по родителям вверх, все выглядит вполне логично. Можно заметить, например, что этот биологический процесс протекает в одном организме (single) и не требует каких-либо симбионтов или других сторонних организмов.

На страницу четвертого семестра