Перейти на страницу четвертого семестра

Задание6

Классификация функций. Коды ферментов.



Дан код фемента: EC 5.3.1.9 .


Расшифровка кода фермента:

На сайте совместной комиссии IUBMB-IUPAC по биохимической номенклатуре (JCBN ) имеется раздел, посвященный номенклатуре ферментов.

Заданный код означает (по пунктам):

  • Сравнение последовательности ферментов с одинаковым кодом из эволюционно далеких организмов

    • C помощью SRS в БД UniProt по заданному коду EC из 3-х изученных организмов - кишечной палочки Escherichia coli K-12, археи Methanococcus jannaschii и человека. Отбирались только те последовательности, гены которых имеют имена.

    Сравнение доменной структуры ферментов из далеких организмов

    Вот такой будет запрос: 
    ((([uniprot-ID:*_human] | [uniprot-ID:*_ecoli]) |  [uniprot-ID:*_metja]) & [uniprot-ECNumber:5.3.1.9])

    Найдены все триозофосфатирующие изомеразы в заданных организмах. Всего 4. Для A2UND1_ECOLI нет имени гена. Все оставшиеся имеют один домен
     
    UniProt ID
    UniProt AC
    Имя гена
    Первый домен
    Идентификатор Pfam
    Положение в последовательности
    1 G6PI_ECOLI P0A6T1 PGI PF00342 52-541
    2 G6PI_HUMAN P06744 GPI PF00342 53-545
    3 G6PI_METJA Q59000 PGI PF00342 344-389

    Оценим сходство последовательностей аминокислот в гомологичных доменах.

    Для этого используем встроенные в SRS программы: в меню Launch analysis tool выберите нужную программу (для парного выравниваия доменов из G6PI_HUMAN и G6PI_ECOLI - используем программу needle реализуещее алгоритм Нидельмана-Вунша, т.к. выравнивание идет по всей длине, а для двух оставшихся выравниваний пар доменов из: G6PI_METJA и G6PI_ECOLI, G6PI_METJA и G6PI_HUMAN - надо строить локальное выравание программой реализующей алгоритм Смита-Ваттермана, т.к. длины доменов сильно отличаются); хотя потом встроенная программа начала тормозить и я досчитывал для пар доменов из: G6PI_METJA и G6PI_ECOLI, G6PI_METJA и G6PI_HUMAN на kodomo.

    Для работы на kodomo был использован следующий script: 

    extractseq sw:P0A6T1 ecoli.fasta -region '52-541'
extractseq sw:P06744 human.fasta -region '53-545'
extractseq sw:q59000 metja.fasta -region '344-389'
water ecoli.fasta metja.fasta ecme.water
water human.fasta metja.fasta hume.water
    Здесь ссылки для выравниваний:
    Выравнивание доменов из ECOLI и HUMAN алгоритмом Нидельмана-Вунша
    Выравнивание доменов из METJA и ECOLI алгоритмом Смита-Ваттермана
    Выравнивание доменов из METJA и HUMAN алгоритмом Смита-Ваттермана

    Таблица в которой сравнивается попарное сходство доменов
    Пары организмов из которых взяты домены Их сходство
    ECOLI и HUMAN 81.4%
    METJA и ECOLI 56.8%
    METJA и HUMAN 59.1%

    Из таблицы видно, что сходство между бактериями и эукариотами выше, чем между организмами представителями бактерий или эукариот и архей. Можно сделать из этого вывод (конечно не очень корректный, т.к. сравнили мало белков), что эволюционное родство бактерий и эукариот больше между собой, чем с археями. Еще стоит отметиь нечистоту результатов, т.к. строились выравнивания разными алгоритмами, т.к. у METJA домен значительно короче, чем у ECOLI и HUMAN(и вообще данный вывод противоречит принятой теории эволюции).