Uniprot 8

Выбор и скачивание протеомов

Для сравнения с протеомов бактерией я взяла вид, который также относится к роду Campylobacter. Дальнейший выбор происходил между C. jejuni и C. fetus. Я остановилась на второй, так как она является наиболее изученной и имеет большее значение в патологии человека, C. fetus можно обнаружить в Swiss-prot.

Ключевые моменты по сравнению двух бактерий:

Campylobacter cuniculorum

• Выделен из кишечника кроликов.
• Характеристика: Campylobacter cuniculorum считается комменсалом, что означает, что он обычно не вызывает заболеваний у здоровых животных.
• Растворимость: Предпочитает анаэробные условия и может быть труден для культивирования.
• Заболевания: На данный момент C. cuniculorum не ассоциируется с инфекциями у людей, хотя его патогенность у животных требует дальнейших исследований.

Campylobacter fetus

• Campylobacter fetus делится на два подтипа: C. fetus fetus и C. fetus venerealis, и оба могут вызывать заболевания.
• Характеристика: Патогенная бактерия, вызывающая болезни у скота, особенно у овец и коров, а также инфекционные заболевания у людей.
• Заболевания: Может вызывать инфекционный энтерит и синдром Гийена-Барре у человека.
• Патогенность: Известен своей способностью вызывать системные инфекции.

Сравнительные аспекты:

• Патогенность: Campylobacter fetus является патогенной для млекопитающих, тогда как Campylobacter cuniculorum в основном рассматривается как комменсал.
• Влияние на здоровье: Campylobacter fetus имеет клиническое значение как для животных, так и для человека, тогда как Campylobacter cuniculorum не вызывает серьезных заболеваний.
• Изученность: Campylobacter fetus исследован более подробно из-за его патогенности, в то время как Campylobacter cuniculorum остается менее изученным.

Идентификатор протеома

В Proteomes: UP000192902 /// UP000000760

Количество белков: 1,782 /// 1,715

Swiss-prot: 0 /// 240

CPD: Standard /// Standard

BUSCO: C:99.8% (S:99.8% D:0%) F:0% M:0.2% /// C:99.2% (S:99% D:0.2%) F:0.3% M:0.5%

Сравнение протеомов по представленности определенных групп белков

Для сравнения предложенных параметров я использовала расширенный поиск UniprotKB.

C. cuniculorum:

• Трансмембранные: 386 ((taxonomy_id:374106) AND (keyword:KW-0812))
• Ферменты: 18 ((taxonomy_id:374106) AND (keyword:KW-0511))
• Транслоказы: 12 ((taxonomy_id:374106) AND (keyword:1278))

C. fetus:

• Трансмембранные: 16 (в Swiss-Prot) ((taxonomy_id:196) AND (keyword:KW-0812))
• Ферменты: 8 (в Swiss-Prot) ((taxonomy_id:196) AND (keyword:KW-0511))
• Транслоказы: 9 (в Swiss-Prot) ((taxonomy_id:196) AND (keyword:KW-1278))

Пример кода для нахождения наиболее часто встречаемых символов аминокислот

import gzip
from collections import Counter

lines = []
pieces = []

file_name = input("Введите имя файла: ")
with gzip.open(f'{file_name}.gz', 'rt') as infile:
    for line in infile:
        lines.append(line.strip())

piece = ''
for i in range(1, len(lines)):
    if not lines[i].startswith('>'):
        piece += lines[i]
    else:
        pieces.append(piece)
        piece = ''
    if i == len(lines) - 1:
        pieces.append(piece)

super_proteom = ''.join(pieces)
super_proteom_top_ten = Counter(super_proteom).most_common(10)

print(f'''Самые встречаемые символы во всех протеомах:
{super_proteom_top_ten}''')

for i in range(len(pieces)):
    top_ten = Counter(pieces[i]).most_common(10)
    print(i+1, end='.\t')
    for top in top_ten:
        print(top, end=' ')
    print()
        

Выводы по аминокислотам

Вывод для C. cuniculorum:

[('L', 61672), ('K', 54399), ('I', 47713), ('E', 41365), ('A', 36295), ('S', 35212), ('F', 34537), ('N', 34522), ('G', 29316), ('D', 28200)]

Вывод для C. fetus:

[('L', 51931), ('I', 48808), ('K', 46926), ('S', 38668), ('A', 36743), ('N', 33536), ('G', 32725), ('E', 32499), ('V', 31279), ('D', 31089)]

В целом порядок частоты аминокислот для бактерий одного рода похожи. У C. cuniculorum в списке уникальной аминокислотой является фенилаланин, так как он входит в топ 10. У Campylobacter fetus это, в свою очередь, валин.

Фенилаланин и его роль для Campylobacter cuniculorum:

Как и другие бактерии, Campylobacter cuniculorum нуждается в фенилаланине по нескольким основным причинам:

• Синтез белков: Фенилаланин является одной из 20 стандартных аминокислот, используемых для синтеза белков. Он необходим для формирования структурных и функциональных белков, которые осуществляют жизненно важные процессы в клетке.
• Метаболизм: Фенилаланин участвует в метаболических путях, которые могут обеспечивать бактерии необходимыми веществами для выживания и роста. Например, он может участвовать в синтезе других аминокислот и соединений, необходимых для метаболизма.
• Адаптация: Наличие фенилаланина может помочь Campylobacter cuniculorum адаптироваться к условиям окружающей среды и влиять на её способность выживать в различных средах, включая кишечный тракт животных.

Фенилаланин, как незаменимая аминокислота, является важным компонентом для многих биохимических процессов, связанных с ростом и адаптацией Campylobacter cuniculorum.

Валин и его значение для Campylobacter fetus:

Валин — это незаменимая аминокислота, и её значимость для Campylobacter fetus заключается в нескольких аспектах:

• Синтез белков: Валин является одним из строительных блоков белков. Бактерии используют аминокислоты, включая валин, для синтеза собственных белков, которые участвуют в структурных, каталитических и регуляторных функциях внутри клетки.
• Энергетический метаболизм: Валин может быть также использован в метаболических процессах для получения энергии. Когда доступные углеводы или жиры ограничены, бактерии могут использовать аминокислоты в качестве альтернативного источника энергии.
• Участие в метаболизме: Валин играет важную роль в различных метаболических путях. Он может быть вовлечён в синтез других молекул, таких как нуклеотиды и некоторые соединения, необходимые для жизнедеятельности клетки.
• Адаптация к условиям окружающей среды: Наличие валина и других аминокислот позволяет Campylobacter fetus адаптироваться к различным условиям стресса, таким как изменения температуры, pH или наличие антимикробных веществ.

Таким образом, валин необходим Campylobacter fetus для роста, размножения и поддержания нормальной жизнедеятельности.