Практикум 8

1. Выбор и скачивание протеомов

Для этого практикума были выбраны протеомы бактерий, принадлежащих к семейству Xanthomonadaceae.

Первым был выбран референсный протеом бактерии Xanthomonas oryzae pv. oryzae, вызывающей бактериальные ожоги риса. Идентификатор - UP000006735, количество белков - 4382, BUSCO - 96,5%.

Контрольный референсный протеом принадлежит Lysobacter enzymogenes (strain C3). Данная бактерия наоборот препятствует поражению растений фитопатогенами, в частности, заражению оомицетами [1]. Идентификатор - UP000061569, количество белков - 5514, BUSCO - 99,3%.

Команды для скачивания протеомов:

1. wget 'https://rest.uniprot.org/uniprotkb/stream?compressed=true&format=txt&query=UP000006735' -O UP000006735.swiss.gz

2. wget 'https://rest.uniprot.org/uniprotkb/stream?compressed=true&format=txt&query=UP000061569' -O UP000061569.swiss.gz

2. Сравнение протеомов по представленности определенных групп белков

1) Для подсчёта количества трансмембранных белков были использованы следующие команды:

zgrep 'Transmembrane {ECO' UP000006735.swiss.gz | wc -l | less - для X. oryzae pv. oryzae
zgrep 'Transmembrane {ECO' UP000061569.swiss.gz | wc -l | less - для L. enzymogenes C3 (strain C3)

2) Для поиска количества ферментов:

zgrep '^KW' UP000006735.swiss.gz | grep 'enzyme' | wc -l | less - для X. oryzae pv. oryzae
zgrep '^KW' UP000061569.swiss.gz | grep 'enzyme' | wc -l | less - для L. enzymogenes C3 (strain C3)

3) В статье [2] содержится информация о том, что продукт синтеза гена clp бактерии L. enzymogenes C3 участвует в подавлении заражения растения грибами. Я решила проверить, есть ли этот ген у X. oryzae, запрос в UniProt - (gene:clp ) AND (taxonomy_name:Xanthomonas oryzae pv. oryzae). Был получен 1 результат для данного организма.

Можно предположить, что либо X. oryzae тоже обладает противогрибной активностью, либо clp выполняет в этой бактерии другую функцию. При этом в статье [3] приводится информация о том, что Crp-Like Protein (продукт биосинтеза clp) влияет на патогенность бактерии как положительно, так и отрицательно (исследование проводилось на других представителях семейства Xanthomonadaceae).

Подсчёт количества:

(proteome:UP000006735) AND (CRP-like protein Clp) - для X. oryzae pv. oryzae
(proteome:UP000061569) AND (CRP-like protein Clp) - для L. enzymogenes C3 (strain C3)

Результаты сравнения двух протеомов находятся в Таблице 1.

Xanthomonas oryzae Lysobacter enzymogenes C3
Общее количество белков 4382 5514
Трансмембранные белки 691 (15,77%) 959 (17,39%)
Ферменты 30 (0,68%) 37 (0,67%)
CRP-like protein Clp 2 (0,05%) 4 (0,07%)
Таблица 1. Белки протеомов.

Сравнение протеомов по...

Я решила проверить, с какой аминокислоты начинаются белки в протеоме бактерий и совпадают ли данные о количестве белков в UniProt с результатами кода Python. Данные совпадают, и все белки начинаются с метионина.

- Для X. oryzae pv. oryzae: {'M': 4382}
- Для L. enzymogenes C3 (strain C3): {'M': 5514}

Список литературы

  1. S. Li, C.C.Jochum, F.Yu, K.Zaleta-Rivera, L.Du, S.D.Harris, G.Y.Yuen. An antibiotic complex from Lysobacter enzymogenes strain C3: antimicrobial activity and role in plant disease control. 2008 Jun. PMID: 18944294 DOI: 10.1094/PHYTO-98-6-0695
  2. Donald Y.Kobayashi, Ralph M.Reedy, Jeffrey D.Palumbo, Jun-Ma Zhou, Gary Y.Yuen. A clp gene homologue belonging to the Crp gene family globally regulates lytic enzyme production, antimicrobial activity, and biological control activity expressed by Lysobacter enzymogenes strain C3. 2005 Jan. PMID: 15640196 DOI: 10.1128/AEM.71.1.261-269.2005
  3. Wei Guo, Jie Gao, Qingshan Chen, Bojun Ma, Yuan Fang, Xia Liu, Gongyou Chen, Jian-Zhong Liu. Crp-Like Protein Plays Both Positive and Negative Roles in Regulating the Pathogenicity of Bacterial Pustule Pathogen Xanthomonas axonopodis pv. glycines. 2019 Jul. PMID: 30730787 DOI: 10.1094/PHYTO-07-18-0225-R