Сборка генома и поиск последовательностей

Геном Saccharomyces cerevisiae S288C и поиск записей о коллагене в NCBI Nucleotide, ENA и DDBJ.

Практикум № 7 · III семестр · Данные проверены

○ 01

Выбор организма

Для работы выбраны пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae, штамм S288C. Английское название — baker’s yeast (также brewer’s yeast). Это эукариотический организм из царства грибов.

Использована референсная сборка R64 уровня Complete Genome с аннотацией SGD R64-5-1. Она доступна в GenBank и RefSeq.

○ 02

Характеристики сборки

Табл. 1 · Сборка R64 штамма S288C
Параметр GenBank RefSeq
Идентификатор GCA_000146045.2 GCF_000146045.2
Название сборки R64 R64
Уровень сборки Complete Genome Complete Genome
Категория reference genome reference genome
Полный размер, п. н. 12 071 326 12 157 105
Число последовательностей 16 17
Состав 16 ядерных хромосом 16 ядерных хромосом + митохондрия
Число контигов / скаффолдов 16 / 16 17 / 17
N50 контигов, п. н. 924 431 924 431
L50 контигов 6 6
N50 скаффолдов, п. н. 924 431 924 431
L50 скаффолдов 6 6

Разница в размере составляет 85 779 п. н. — это длина митохондриального генома в RefSeq. Число 230 218 п. н. относится только к хромосоме I (BK006935.2).

Что означают N50 и L50

Для расчёта последовательности сортируют по убыванию длины. N50 — длина последовательности, на которой накопленная сумма впервые достигает не менее 50% общей длины сборки. L50 — минимальное число самых длинных последовательностей, необходимое для достижения этого порога.

Для GenBank половина длины сборки равна 6 035 663 п. н. Первые пять последовательностей дают 5 740 407 п. н., а первые шесть — 6 664 838 п. н. Длина шестой составляет 924 431 п. н. Следовательно, N50 = 924 431 п. н., L50 = 6. Хромосомы в этой сборке представлены без разрывов, поэтому показатели контигов и скаффолдов совпадают.

○ 04

Для поиска выбран белок collagen — коллаген.

4.1. NCBI Nucleotide

collagen[Protein Name]

Открыть этот запрос в NCBI Nucleotide ↗

Табл. 3 · NCBI Nucleotide, запрос collagen[Protein Name]
Коллекция Все организмы Человек, мРНК Человек, геномная ДНК
GenBank/EMBL/DDBJ (INSDC) 396 3 0
RefSeq 31 0 0
TPA 1 0 0
Всего 428 3 0

4.2. European Nucleotide Archive

Табл. 5 · ENA, слово collagen в Description
Ограничения поиска Число записей
Все организмы 23 540
Человек, все типы молекул 3 348
Человек, мРНК 2 578
Человек, геномная ДНК 304

4.3. Дополнительный поиск в DDBJ ARSA

В DDBJ ARSA слово collagen искалось в поле Definition. Для общего количества нуклеотидных записей исключены белковые записи (MolecularType:PRT).

Табл. 6 · DDBJ ARSA, слово collagen в Definition
Ограничения поиска Число записей
Все организмы, нуклеотидные записи 24 739
Человек, мРНК 2 580
Человек, геномная ДНК 306

4.4. Выбор

Для меня самой удобной оказалась система NCBI, так как у нее самый простой и понятный интерфейс.