Анализ генома бактерии Vescimonas coprocola

1 Введение

Vescimonas coprocola - грамотрицательная облигатно-анаэробная неспорообразующая неподвижная палочка, которая была выделена из фекалий взрослого японца с раком желудка. Точечные дискообразные бело-серые полупрозрачные колонии на анаэробной среде Gifu; оптимальная температура роста колоний 37℃ ^[1].

1.1 Таксономическая принадлежность ^[2]

• класс Clostridia;
• семейство Oscillospiraceae;
• род Vescimonas;
• вид Vescimonas coprocola.

1.2 Фотография штаммов Vescimonas coprocola

3 Результаты

3.1 Распределение длин белков

Геном Vescimonas Coprocola кодирует 2375 белков. Из них 2371 синтезируются с хромосом, а 4 - с плазмиды. Белки имеют длину от 37 до 2859 аминокислот. Самый длинный белок - YDG domain-containing protein, самый короткий - 50S ribosomal protein L36. Среднее значение длин белков - 307.47 аминокислоты. Исходя из гистограммы, в геноме преобладают белки длиной 100-300 аминокислот. Эта длина белков является нормальной для бактерий.

3.2 Анализ стартовых кодонов

Старт-кодон или инициаторный кодон - первый кодон матричной РНК, c которого начинается трансляция белка в рибосоме. У бактерий старт-кодон всегда кодирует модифицированный метионин (N-формилметионин). Старт-кодону предшествует 5′-нетранслируемая область (5'-UTR). В 5'-UTR бактерий локализована последовательность Шайна-Дальгарно (AGGAGG), которая служит для связывания рибосомы и отделена спейсером от старт-кодона ^[5].

Подавляющее большинство последовательностей Vescimonas coprocola начинается со старт-кодона ATG в смысловой цепи ДНК (AUG в мРНК), что неудивительно, так как этот триплет является наиболее распространенным стартовым кодоном. Также встречается существенное число альтернативных старт-кодонов GTG (GUG) и TTG (UUG). Альтернативные старт-кодоны обычно кодируют метионин, когда они находятся в начале белка (даже если, находясь в остальных местах последовательности, они кодируют другую аминокислоту). Так в случае, если кодоны GTG и TTG находятся внутри кодирующей последовательности, они кодируют аминокислоты валин и лейцин соответственно. Если же какой-либо из этих кодонов расположен в начале последовательности, он кодирует стартовый метионин. Это происходит потому, что для инициации трансляции используется специальная транспортная РНК. Антикодоном инициирующей аминоацил-тРНК всегда является CAU, он полностью комплементарен основному старт-кодону AUG и частично комплементарен более редким кодонам ^[6].

Кроме частично комплементарных GTG и TTG в исключительных случаях в клетках бактерий инициация может начинаться с других триплетов. Также при секвенировании могла возникнуть погрешность. Поэтому в качестве старт-кодонов у бактерии Vescimonas coprocola встречаются триплеты ДНК ATC, CTG, ATA, ATT, CAG, GAC, AAG, ACC, CAT, CGT, CTT, GCT, GGT, TCT, TTA. Эти так называемые «слабые» кодоны могут выполнять свою функцию в комбинации с сильными последовательностями Шайна-Дальгарно или другими структурными элементами, способствующими инициации ^[6].