Геномное окружение

Задание 1. Геномное окружение, SEED

Целью задания было проверить геномное оружение заданного гена, а именно Awo_c23400 организма Acetobacterium woodii. К сожалению, в базе геномов SEED организмов рода Acetobacterium нет, поэтому был проведен поиск гомологов кодируемого геном белка Dihydrolipoliamide dehydrogenase (EC=1.8.1.4) с помощью BLAST. Ближайший найденный гомолог, геном организма которого содержится в SEED - dihydrolipoyl dehydrogenase организма Chloroflexus aggregans, штамм DSM 9485 (E-value находки 6e-135, Query cover 99%, Identity 46%). По найденнному геному был запушен поиск blast по последовательности исходного белка. Результат - на рис.1:

В выдаче blast'а сразу заметен явный гомолог исходного белка - dihydrolipoamide dehydrogenase, с которым и будет вестись дальнейшая работа. Консервативное окружение гена можно определить по рис.2:

Наиболее часто встречаются следующие гены, кодирующие следующие белки:

• Pyruvate dehydrogenase E1 component beta subunit, EC 1.2.4.1 - зеленая стрелка номер 2, встречается в большинстве случаев;
• Lipoate synthase - оранжевая стрелка 3, второй по частоте встречаемости;
• Pyruvate dehydrogenase E1 component alpha subunit, EC 1.2.4.1 - желтая стрелка 5, встречается у 4 организмов;
• Aromatic-L-amino-acid decarboxylase, EC 4.1.1.28 и Octanoate-protein-N-octanoyltransferase - зеленая стрелка 8 и синяя 4 соответственно, наряду с (3) позволяют оставить в выборке организм Chloroflexus aurantiacus, не имеющий в ближнем геномном окружении гена (1) описанных выше генов белков (2) и (5).

Задание 2. Опероны, DOOR
На сайте DOOR был проведен поиск гена Awo_c23400 для организма Acetobacterium woodii. Результат - найденный оперон под номером 1225528 и информация содержащихся в нём генах - на рис. 3 и 4:

Коротко о содержащихся в опероне генах:

• Awo_c23390, он же lplA3 - кодирует белок lipoate-protein ligase A;
• Awo_c23400, он же pdhD - кодирует уже исследуемый белок dihydrolipoamide dehydrogenase;
• Awo_c23410, он же pdhC2 - кодирует белок dihydrolipoyllysine-residue acetyltransferase;
• Awo_c23420, он же pdhB2 - кодирует белок pyruvate dehydrogenase E1 component beta subunit;
• Awo_c23430, он же pdhA2 - кодирует белок pyruvate dehydrogenase E1 component alpha subunit;
• Awo_c23440 - кодирует белок transaldolase 1;
• Awo_c23450 - кодирует белок putative sugar kinase.

Задание 3. Метаболические пути, KEGG
В базе KEGG была найдена карта метаболического пути, в который входит белок pdhD. У бактерии Acetobacterium woodii представлены не все части данного пути (представленные выделены на карте зелёным). Из оперона в пути учавствует только белок pdhD (реакция выделена красным подчёркиванием), который и является продуктом гена Awo_c23400.