Поиск известных сигналов в геноме

G-квадруплексы эукариот

G-квадруплексная структура (G4) – вторичная структура, участвующая в процессах транскрипции, трансляции и стабилизации теломер. Может встречаться в промоторных участках, в 5' некодирующем участке мРНК, в теломерах и т. д. G4 представляют собой богатые гуанином последовательности нуклеиновых кислот, которые могут сворачиваться в неканоническую, очень стабильную тетраэдрическую структуру. Последовательности G4 часто обладают высокой степенью консервативности и могут быть обнаружены. G4 часто встречается в мРНК, кодирующей белки, участвующие в регуляции трансляции и процессах развития. Таким образом, они являются неотъемлемой частью различных важных биологических процессов.

Многие структуры G4 также были обнаружены в онкогенах. Ген TRF2 содержит структуру G4, которая может подавлять трансляцию репортерного гена в 2.8 раза. Было продемонстрировано, что ряд лигандов, которые связываются со структурами G4, способны модулировать эффективность трансляции TRF2 in vitro.

G4 оказывают значительное влияние на регуляцию трансляции генов, в которых они находятся, и могут подавлять трансляцию только за счет вторичной структуры или путем модулирования взаимодействий с белками (транскрипции и трансляции, например) и другими факторами.

Источники:

Lucy W. Barrett, Sue Fletcher, Steve D. Wilton. Untranslated Gene Regions and Other Non-coding Elements.

Adam Siddiqui-Jain, Cory L. Grand, David J. Bearss, Laurence H. Hurley. Direct evidence for a G-quadruplex in a promoter region and its targeting with a small molecule to repress c-MYC transcription.

Программа для поиска G-квадруплексов - QGRS Mapper

QGRS Mapper - программное обеспечение, которое генерирует информацию о составе и распределении предполагаемых G-квадруплексов. Пользователь вводит название гена, идентификатор гена Entrez или саму последовательность; на выходе получаются. Можно анализировать посл-ти пре-мРНК

Статья от разработчиков QGRS Mapper - Oleg Kikin, Lawrence D'Antonio, Paramjeet S. Bagga. QGRS Mapper: a web-based server for predicting G-quadruplexes in nucleotide sequences.

Далее на рисунках 1-6 продемонстрированы скриншоты работы с данным онлайн-сервисом.

Рис. 1. Главная страница онлайн-сервиса QGRS Mapper. Здесь приведена вся основная информация о данном сервисе.
Рис. 2. Интерфейс QGRS Mapper. Ввожу пример. Есть возможность конвертировать введённую посл-ть в ей комплементарную.
Рис. 3. Результат выдачи онлайн-сервиса QGRS Mapper после ввода примера: длина ввода, число найденных G-квадруплексных последовательностей с наибольшим кол-вом G-Score и без пересечения и число абсолютно всех возможных G-квадруплексных посл-тей с пересечениями (сверху вниз).
Рис. 4. Нажал кнопку "Data View" - здесь отображены наиболее вероятные G4 посл-ти без пересечений с их номерами первого нуклеотида, длиной и значениями G-Score (чем больше, тем вероятность выше, что данная посл-ть кодирует G4). Каждый элемент тетрады подчеркнут и выделен синим [это вовсе не ссылка]. Кстати, выдача можно загрузить в формате таблицы Excel [таблица почти ничем не отличается от выдачи на сайте]
Рис. 5. "Data View (with overlaps)" - все возможные G-квадруплексные посл-ти с пересечениями. Жирным шрифтом [на скриншоте не видно] выделены наиболее вероятные для формирования G4 структуры последовательности. Порядок - сначала идут посл-ти, которые встречаются раньше при движении по вводной посл-ти; далее сортирвка идет по длине анализируемых посл-тей - сначала идут короткие посл-ти.
Рис. 6. Обзор на вводную посл-ть целиком - желтым отмечены все обнаруженные G4 структуры в введённой посл-ти, подчеркнуты гуанины G-тетрад.