Практикум 8

Выбор и скачивание протеомов

• Моя бактерия: Coxiella burnetii (strain RSA 493 / Nine Mile phase I) - UP000002671. Содержит 1812 белка. Оценка CPD: Outlier (low value); BUSCO: C:86.3% (S:86% D:0.3%) F:1.2% M:12.6%
• Вторая бактерия Rickettsiella grylli - UP000054075. Содержит 1372 белка. Оценка CPD: Standard; BUSCO: C:82.3% (S:81% D:1.3%) F:0.9% M:16.8%

Протеомы были выбраны по признакам:

• бактерии состоят в одном семействе
• схожая полнота протеома
• различия бактерий состоит в том, что Coxiella burnetii RSA 493 бактериальный патоген домашних жвачных животных и человека, а Rickettsiella grylli является внутриклеточным паразитом Gryllus bimaculatus и родственных видов сверчков. Представители рода Rickettsiella являются внутриклеточными патогенами беспозвоночных, включая насекомых, ракообразных и паукообразных.

URL и команда для скачивания:

1. wget 'https://rest.uniprot.org/uniprotkb/stream?compressed=true&format=txt&query=proteome:UP000002671' -O ~/term2/pr8/UP000002671.swiss.gz
2. wget 'https://rest.uniprot.org/uniprotkb/stream?compressed=true&format=txt&query=proteome:UP000054075' -O ~/term2/pr8/UP000054075.swiss.gz

Сравнение протеомов по представленности определенных групп белков

Coxiella burnetii RSA 493 протеом:

• Трансмембранные белки искались по запросу (proteome:UP000002671) AND (keyword:"Transmembrane") - выдало 367 результатов (20% от протеома)
• Ферменты искались по запросам:
  • Oxidoreductases: (proteome:UP000002671) AND (keyword:KW-0560) 115 results 6%
  • Transferases: (proteome:UP000002671) AND (keyword:KW-0808) 246 results 13,5%
  • Hydrolases: (proteome:UP000002671) AND (keyword:"Hydrolase [KW-0378]") 0
  • Lyases: (proteome:UP000002671) AND (keyword:KW-0456) 69 results 3,8%
  • Isomerases: (proteome:UP000002671) AND (keyword:KW-0413) 45 results 2,5%
  • Ligases:(proteome:UP000002671) AND (keyword:KW-0436) 69 results 3,8%
  • Translocases:(proteome:UP000002671) AND (keyword:KW-1278) 20 results 1,1%

Всего ферментов: 30,7%

• С помощью команды: zcat UP000002671.swiss.gz|grep 'CATALYTIC ACTIVITY'|wc -l 512 (28%)

Фактор вирулентности:

• С помощью команды: zcat UP000002671.swiss.gz|grep 'Virulence'|wc -l 5 результатов

Rickettsiella grylli протеом:

• Трансмембранные белки искались по запросу: (proteome:UP000054075) AND (keyword:"Transmembrane ") - получено 296 результатов (21,5% от протеома). С помощью команды: zcat UP000054075.swiss.gz|grep 'KW'|grep 'Transmembrane'|wc –l было получено 585 результатов (42,6%)
• Ферменты искались по запросам:
  • Oxidoreductases: (proteome: UP000054075) AND (keyword:KW-0560) 89 results 6,3%
  • Transferases: (proteome: UP000054075) AND (keyword:KW-0808) 219 results 16%
  • Hydrolases:(proteome: UP000054075) AND (keyword:"Hydrolase [KW-0378]") 0
  • Lyases: (proteome: UP000054075) AND (keyword:KW-0456) results29 results 2,1%
  • Isomerases: (proteome: UP000054075) AND (keyword:KW-0413) 36 results 2,6%
  • Ligases: (proteome: UP000054075) AND (keyword:KW-0436) 57 results 4,2%
  • Translocases: (proteome: UP000054075) AND (keyword:KW-1278) 20 results 1,5%

Всего ферментов: 32,7%

• С помощью команды: zcat UP000054075.swiss.gz|grep 'CATALYTIC ACTIVITY'|wc -l 411 (30%)

Фактор вирулентности:

• С помощью команды: zcat UP000054075.swiss.gz|grep 'Virulence'|wc -l 1 результат

Выводы

Есть различие в числе трансмембранных белков, возможно, из-за того, что для заражения домашнего скота и человека требуется меньше трансмембранных белков, чем для заражения насекомых.

Близкие значения процентного содержания ферментов скорее всего говорит о том, что бактерии находятся в одном семействе.

По фактору вирулентности может заметить, что Coxiella burnetii RSA 493 выше по степени способности вызывать заболевания, что и доказано научными исследованиями.

Часто наблюдается несовпадение значений поиска по запросу и команде, вероятно, потому что в UniProtKB могут не быть вынесены все белки как отдельные записи.

Сравнение протеомов по Аллостерическим ферментам

Мне хотелось найти больше фактов подтверждающих, что Coxiella burnetii RSA 493 “патогеннее”, поэтому решила исследовать геномы на аллостерические ферменты.

Запросы:

1. (proteome:UP000002671) AND (keyword:KW-0021) Allosteric enzyme [KW-0021] 4 результата
2. (proteome:UP000054075) AND (keyword:KW-0021) 2 результата

Аллостерическая регуляция особенно важна для способности клетки регулировать активность ферментов. Исходя из сравнения видим, что у Coxiella burnetii RSA 493 она выше.