Главная страница
term4 🕓

Геномное окружение. База данных GO.


TASK1. Получение информации о КОГе, к которому относится kynurenine 3-monooxygenase

В сервисе CDD (Conserved Domain Database) для кинуренина 3-монооксигеназы был выбран один
специфический хит (UbiH), который содержал КОГ:COG0654 со следующими характеристиками:
E-value : 1.52e-33
Interval : 12-337 (326 остатков) 
Названире КОГа: 2-polyprenyl-6-methoxyphenol hydroxylase and related FAD-dependent oxidoreductases (2-полипропенил-6-метоксифенол 
гидроксилаза и связанные с ней ФАД-зависимые оксидоредуктазы.
Функциональная категория: Coenzyme transport and metabolism, Energy production and conversion (участвует в метаболизме и транспорте коэнзимов, 
а также играет роль в конверсии и создании энергии) 
Ссылка на страницу c информацией о КОГе: link

TASK2. Визуализация геномного окружения
Получение изображения геномного окружения инструментом COGNAT(COmparative Gene Neighborhood Analysis Tool)

На вход подавались название моего КОГа:COG0654; Neighborhood Size: 9(размер геномного окружения); Occurrence Threshold (%) : 10; Taxonomy :нет.
Обозначения: коричневая стрелочка -ген, отнесенный к моему КОГу (COG0654), а зеленая стрелочкак-ген, отнесенный к COG1309
(DNA-binding transcriptional regulator, AcrR family). Понятно, что цветные стрелочки- это те гены, которые прошли порог на вхождение, т.е.
их продукты встречаются чаще, чем в 10% случаев на рисунке. Видно,что консервативного геномного окружения НЕ наблюдается у большинства бактерий 
(у некоторых протеобактерий даже отсутствует мой КОГ: COG0654). Что касается актинобактерий, то у них есть консервативность в геномном окружении. 
Исходя из функций белков, которые экспрессируются данными генами, можно допустить ,что они оба участвуют в окислении NADPH до NADP.
Ссылка на файл с геномным окружением:  file with COmparative Gene Neighborhood Analysis 
   

TASK3. Отнесение kynurenine 3-monooxygenase из бактерии [Xanthomonas citri subsp. citri] к терминам GO

С помощью инструмента AmiGO поиском BLAST был обнаружен белок (symbol:kmo) "kynurenine 3-monooxygenase" из "Danio rerio" (zebrafish),
который больше всего схож с kynurenine 3-monooxygenase из бактерии [Xanthomonas citri subsp. citri].  P-value составляет 3.4e-61. 
Посмотрев на выравнивание (BLAST match, и учитывая параметры: Identities = 157/407 (38%), Positives = 209/407 (51%), можно сказать, 
что найденный белок и исходный белок не есть одно и то же. 
Таблица 1. Термины GO, отнесенные к белку с идентификатором Uniprot A0A0U5G7N2 (A0A0U5G7N2_XANCI)
Аспект
Идентификатор GO
Название термина
Перевод названия термина
Код типа достоверности
Биологический процесс (Biological process)
GO:0006569
tryptophan catabolic process
катаболизм процесса
IEA,IEA
GO:0034354
'De novo' NAD biosynthetic process from tryptophan
синтез NAD 'de novo' (из простых предшественников) через образование триптофана
IEA
GO:0043420 
anthranilate metabolic process
метаболический путь антраниливой кислоты
IEA
GO:0072015
glomerular visceral epithelial cell development
клеточный рост висцеральных клеток эптиелия почечных клубочков
IMP,IMP
GO:0070189 
kynurenine metabolic process
метаболический путь кенуренина
IBA
GO:0019674 
NAD metabolic process
метаболический путь NAD
IBA,ISS
GO:0055114
oxidation-reduction process
окислительно-восстановительный процесс
IEA,IEA
GO:0019363
pyridine nucleotide biosynthetic process
биосинтез пиридиновых нуклеотидов
IEA
GO:0019805
quinolinate biosynthetic process
биосинтез хинолинатов
IEA,IEA
GO:0001878
response to yeast
восприимчивость к дрожжам
IDA
GO:0044550 
secondary metabolite biosynthetic process
вторичный метаболический путь
IBA
Cellular component
GO:0016021
integral component of membrane
компонент, полностью погруженный в ме6брану
IEA
GO:0016020
membrane
мембрана
IEA
GO:0005741
mitochondrial outer membrane
наружная мембрана митохондрий
ISS,IEA,IEA
GO:0005739
mitochondrion
митохондрия
IEA
molecular function
GO:0071949
FAD binding
ФАД-связывание
IEA
GO:0050660
flavin adenine dinucleotide binding
ФАД-связывание
IBA
GO:0004502
kynurenine 3-monooxygenase activity
кенуренин 3-монооксигеназная активность
IEA,IBA,ISS,IEA
GO:0004497
monooxygenase activity
монооксигеназная активность
IEA
GO:0016174
NAD(P)H oxidase activity
НАДФш-оксидазная активность
IBA
GO:0016491
oxidoreductase activity
окислительно-восстановительная активность
IEA,IEA
Таблица 2. Описание кодов достоверности, использованных в Таблице 1.
Код типа достоверности
Расшифровка кода типа достоверности
Объяснение (ссылка на сайт с мануалом БД GO пусть лежит здесь)
IEA
Inferred from Electronic Annotation
Данный код присваивается в случае, когда аннотация белка была проведена
с помощью вычислительной техники без человеческих проверок
IMP
Inferred from Mutant Phenotype
Данный код присваивается в случае, когда биологические процессы, биологическая
функция или клеточная локализация белка прогнозируются на основе различий 
между данными аспектами у продуктов двух различных аллелей одного гена.
Код используется в ситуациях, когда одна аллель гена является диким типом, 
а другая аллель мутантная.
IBA
Inferred from Biological aspect of Ancestor (IBA)
Данный код присваивается в случае, когда биологические аспекты продукта гена-
потомка предсказываются на основе биологических аспектов продукта предкового 
гена. Конвейер таких аннотаций основан на филогенетических анализах, чтобы
распространять аннотации среди связанных последовательностей генов-потомков
с последовательностью общего для них предкового гена
ISS
Inferred from Sequence or structural Similarity
Данный код присваивается в случае, когда биологические аспекты продукта гена
основываются на анализе последовательности гена и на использовании руководства.
Код используюется при определении структурного сходства генного продукта с 
экспериментальным белком с помощью кристаллографии, ЯМР или компьютерных
методов
IDA
Inferred from Direct Assay 
Данный код присваивается в случае, когда биологические процессы, биологическая
функция или клеточная локализация белка были подтверждены биохимическими
или клеточным анализами

В этом задании был найден белок из Данио-рерио, обладающий максимальным сходством с исходным белком. 
Далее, перейдя на страницу белка-находки (kynurenine 3-monooxygenase), я просмотрел 
таблицу с аннотациями этого белка (информация о его функции, локализации в клетке, 
метаболическом пути). Каждой аннотации соответсвовал код достоверности. Для кенуренина 
3-монооксигеназы коды достоверности представлены в таблице2. Можно сделать вывод, что 
для некоторых свойств кенуренина (напротив которых стоит код IDA) представлены хорошие 
доказательства, поскольку были проведены экспериментальные работы над моим белком. 
Однако, основным кодом достоверности в моем случае является IEA, который не дает
должных доказательств для подтверждения свойств кенуренина, поскольку аннотации были определены 
in silico без постановки эксперимента. 

© Цыганов Кирилл, 2017