Выбор и скачивание протеомов

В качестве протеома хорошо описывающего бактерию Microbacterium sediminis я взяла ее же протеом UP000093355, принадлежащий штамму YLB-01, так как он референсный, хотя CPD - Close to standard (low value). В данном протеоме 2,529 белков, а BUSCO - C:98.9% (S:98.5% D:0.4%) F:0% M:1.1%.

Для контрольного протеома я взяла протеом бактерии Microbacterium aurum, так как данная бактерия принадлежит к тому же роду, но в отличии от M. sediminis не является экстремофилом. Ее протеом UP000187185 так же является референсным и содержит 3,054 белков, CPD - Standard, а BUSCO - C:90.3% (S:90.1% D:0.2%) F:0% M:9.7%.

Сравнение протеомов по представленности определенных групп белков

1. сравнение по редставленности трансмембранных белков. При помощи запроса (proteome:UP000093355) AND (keyword:Transmembrane) я выяснила что у M. sediminis 426 трансмембранных белков, что составляет 16,84% от общего количества белков. Аналогичным запросом было получено что у M. aurum трансмембранных белков 673, что уже составляет 22,03%.

2. сравнение по редставленности ферментов. Для того чтобы найти количество ферментов будем уже смотреть на поле CC в скачанных протеомах. С помощью команд было обнаруженно что у M. sediminis 514 (20,32%) ферментов, а у M. aurum 550 (18,01%). Команды: zgrep 'CC -!- CATALYTIC ACTIVITY' UP000187185.swiss.gz | wc; zgrep 'CC -!- CATALYTIC ACTIVITY' UP000093355.swiss.gz | wc.

3. сравнение по редставленности ферментов связанных с метаболизмом. Как упоминалось ранее M. sediminis - глубоководный экстремофил. В ее геноме много генов вовлеченных в основной метаболизм. А M. aurum KACC 15219 была выделена из кукурузного крутого щелока, и так же интересна своим метаболизмом. Например, этот штамм может использовать для роста различные источники углерода, в том числе хиновую кислоту. Известно что у M. sediminis 249 генов связанных с метаболизмом аминокислот, охватывая пути деградации и/или синтеза 16 видов аминокислот и 207 генов связанных с углеводным метаболизмом (Yi et al., 2020). Интересно рассмотреть количество ферментов которые катализируют реакции с участием аминокислот. Для этого командой zgrep 'CC' UP000093355.swiss.gz >> UP000093355_CC.out и аналогичной для UP000187185 создадим файлы содержащие все поля СС. На этих файлах запустим скрипт. Было получено что у M. sediminis 127 (5,02%) таких белков, а у M. aurum 137 (4,29%)). Неожиданно, у M. aurum даже больше таких ферментов, возможно это связанно с необычностью метаболизма M. aurum.

Сравнение протеомов по ключевым словам

Для данного сравнения запустим на протеомах второй скрипт. Результаты для:

Из результатов видно что бактерии на самом деле очень похожи, несмотря на различия в средах обитания, и M. aurum аннотированна лучше, чем M. sediminis.

Источники

Yi, Z., Cao, X., Li, H., Jian, H., Xu, X., Yu, L., & Tang, X. (2020). Genomic analysis of Microbacterium sediminis YLB-01T reveals backgrounds related to its deep-sea environment adaptation. Marine Genomics, 100818.