Desulfohalobium retbaense DSM 5692 галофильная сульфатредуцирующая бактерия, впервые
выведенная из донных отложений розового гиперсоленого озера Ретба, Сенегал (Западная Африка).
Клетки подвижные, неспорообразующие, палочковидные с полярными жгутиками. Оптимальная
температура для роста 37-40.[1]
Это был первый культивируемый штамм сульфатредуцирующей бактерии, которая может расти в
средах с концентрацией NaCl до 24% и первый описанный гидрогенотрофный анаэроб, способный
расти при солености выше 10%.
D. retbaence - типовой вид рода Desulfohalobium, который представляет недавно предложенное
семейство Desulfohalobiceae в классе Deltaproteobacteria. Род Desulfohalobium в настоящее время
является полифилетическим из-за вида D. utahense, который филогенетически более близок
к Desulfovermiculus halophilus.[2]
Материалы и методы
Функции программы Excel:
Импорт данных
Фильтр и сортировка
Создание таблиц, графиков и диаграмм
Оформление таблицы в удобный для чтения вид
Функция СЧЁТЕСЛИ
Функция ВПР
Функция ОКРУГЛ
Функция СРЗНАЧ
Функция МАКС
Функция МИН
Пакет Emboss на сервере kodomo.fbb.msu.ru:
Команда wordcount -wordsize 2
Нуклеотидная последовательность генома была получена с интернет-портала NCBI.
Результаты и обсуждение
1. Размер генома
Геном бактерии Desulfohalobium retbaense DSM 5692 представлен одной хромосомой (идентификатор
NC_013223.1) и одной плазмидой(идентификатор NC_013224.1) . Их длины, а также общая длина генома
представлены в таблице 1.
В целом это соответствует среднему размеру генома прокариот[3], но длина генома Desulfohalobium
retbaense DSM 5692 немного меньше средней длины генома прокариот, так как среднее значение
составляет 3.65 Мб или 3 650 000 п.н[4]
Табл.1 Длина генома (в п.н.)
2. Состав генома
С помощью электронных таблиц было установлен состав генома, и именно: было найдено число
генов, кодирующих белки. Также были обнаружены псевдогены это копии генов, которые имеют
недостатки кодирующей последовательности, такие как сдвиг рамки считывания и преждевременные
стоп-кодоны, но напоминающие функциональные гены, то есть эти гены утратили способность к
экспрессии и кодированию белка[5]. Кроме того, было выявлено число генов, кодирующих различные типы РНК.
Анализ показал, что в геноме бактерии преобладают гены, кодирующие белки. Так же встречаются
гены, кодирующие рибосомальную и транспортную РНК, и в единичном количестве обнаружены гены,
кодирующие следующие виды РНК: транспортно-матричная РНК(эта РНК участвует в освобождении
рибосом в процессе трансляции[6]), РНК, распознающая сигнал для остановки синтеза белка[7],
рибонуклеаза, участвующая в метаболизме РНК и некодирующая РНК. Из генов, кодирующих РНК,
больше всего тех, которые кодируют транспортную РНК.
Табл.2 Типы генов и их количество
3. Нуклеотидный состав генома
С помощью программы wordcount -wordsize 1 на сервере kodomo был проведен анализ
нуклеотидного состава генома бактерии. Результаты отображены на рисунке 1.
Рис.1 Нуклеотидный состав генома
Было выяснено, что в геноме D.retbaense преобладает пиримидиновое основание цитозин (C). Так же
количества цитозина и гуанина, аденина и тимина сопоставимы между собой, комплиментарных
нуклеотидов примерно одинаковое количество, что говорит о выполнении второго правила Чаргаффа.
4. Длина белков
Как говорилось ранее, в геноме D. retbaense преобладают кодирующие белок гены, всего их 2446(см.
таблицу 2). На рисунке 2 показано распределение длин белков, исходные данные находятся в
сопроводительных материалах. Можно сделать вывод, что большинство белков состоят из 100-500
аминокислот. Белков, имеющих в своем составе более 500 аминокислот заметно меньше. Данные о
минимальной и максимальной длинах белков, а также о средней длине представлены в таблице 3.
Рис.2 Гистограмма, показывающая количество белков разных длин
Табл. 3 Некоторые данные о кодируемых белках
Выводы
В данном обзоре генома и протеома бактерии Desulfohalobium retbaense DSM 5692 был определен
размер генома, установлен его нуклеотидный состав, были найдены типы генов(по их кодируемым
объектам). Так же был проведен анализ длин кодируемых белков и приведены функции некоторых
генов исследуемого генома.
Genome_size сведения о длине генома, расчет его общей длины
Genes_per_type данные о типах генов в геноме, расчет их количества
Nucleotide_composition расчет нуклеотидного состава генома
Protein_length анализ длины белков, закодированных в геноме
Список использованной литературы:
[1] Ollivier, B., C. E. Hatchikian, G. Prensier, J. Guezennec, and J.-L. Garcia. 1991.
Desulfohalobium retbaense gen. nov. sp. nov., a halophilic sulfatereducing bacterium from sediments of a
hypersaline lake in Senegal. Int. J. Syst. Bacteriol. 41:7481.
[2] Spring S, Nolan M, Lapidus A, et al.
Complete genome sequence of Desulfohalobium retbaense type strain (HR(100)). Stand Genomic Sci.
2010;2(1):38-48. Published 2010 Jan 28. doi:10.4056/sigs.581048
[3] Brown TA.
Genomes. 2nd edition. Oxford: Wiley-Liss; 2002. Available from:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21128/?depth=2
[4] George C. diCenzo, Turlough M. Finan
The Divided Bacterial Genome: Structure, Function, and Evolution
George C. diCenzo, Turlough M. Finan
Microbiology and Molecular Biology Reviews Aug 2017, 81 (3) e00019-17; DOI: 10.1128/MMBR.00019-17
The tmRNA ribosome-rescue system. Adv Protein Chem Struct Biol. 2012;86:151-191. doi:10.1016/B978-0-12-
386497-0.00005-0
[7] Bradshaw N, Walter P.
The signal recognition particle (SRP) RNA links conformational changes in the SRP to protein targeting. Mol
Biol Cell. 2007;18(7):2728-2734. doi:10.1091/mbc.e07-02-0117