Практикум 9

Поиск сигналов. Теория

1. Определить биологическую роль транскрипционного фактора (SaeR) в бактерии Staphylococcus epidermidis ATCC 12228.

С помощью программы MEME я нашла единственный мотив связывания. Ниже приведены его параметры, logo и PWM.

E-value: 3.5e-137 Site Count: 45 Width: 16

С помощью сервиса tomtom я нашла похожий мотив. Его имя EXPREG_00000800 (ArcA_E.coli). Параметры:

p-value = 7.03e-06

E-value = 5.90e-04

q-value = 1.14e-03

length=21

PWM

0.469651	0.0454785	9.22856e-05	0.484779
0.15195	0.0454785	0.0757357	0.726837
0.0157932	9.22856e-05	0.938065	0.0460504
0.0309213	0.0303494	9.22856e-05	0.938637
0.212464	0.0152214	0.0152214	0.757094
0.893251	9.22856e-05	0.0606066	0.0460504
0.605808	0.227021	0.0152214	0.15195
0.394007	0.151378	0.105993	0.348622
0.424264	0.0303494	0.227021	0.318365
0.560422	0.166507	0.0454785	0.227593
0.605808	0.0908638	0.0303494	0.272979
0.409136	0.0303494	0.196764	0.36375
0.0763075	0.196764	0.0606066	0.666323
0.0914356	9.22856e-05	0.877551	0.0309213
0.0460504	9.22856e-05	9.22856e-05	0.953765
0.167079	9.22856e-05	0.121121	0.711708
0.787351	0.0303494	0.0908638	0.0914356
0.590679	0.272407	0.0152214	0.121693
0.484779	0.13625	0.24215	0.136822
0.424264	0.0908638	0.181635	0.303236
0.499908	0.13625	0.166507	0.197336

На рисунке ниже выравнивание мотива найденного MEME (он снизу) и похожего мотива найденного tomtom (сверху).

Главным образом эти мотивы различаются длинной и PWM матрицей.

Затем с помощью программы FIMO я нашла этот мотив в геноме бактерии Staphylococcus epidermidis ATCC 12228.

Ссылка на таблицу всех находок.

Несколько лучших находок

motif_alt_id\|sequence_name	start	stop	strand	p-value	Координаты в геноме
NP_763718.1\|SE0163	139	154	+	9.87e-09	150959-150974
NP_763719.1\|uhpT	84	99	-	9.87e-09	151636-151651
NP_764036.1\|SE0481	327	342	+	8.41e-08
NP_764037.1\|SE0482	64	79	-	8.41e-08
NP_763886.1\|SE0331	310	325	-	1.79e-07
NP_763780.1\|SE0225	75	90	+	1.02e-06

Мотив нужно искать в upstream region, потому что связывание ТФ происходит на участке расположенном до гена, т. е. upstream. Извлеченны координаты двух лучших находок complement(150820..151314); 151552..152931.

Найденные гены не входят в один метаболический путь KEGG. К тому же белок SE0163 является гипотетическим. Однако две лучшие находки входят в консервативное геномное окружение БД STRING. Ген uhpT переименовался в SE0164.

Ген uhpT является антипортером сахарной фосфотазы (Sugar phosphate antiporter).

Задание 2. Проверьте, может ли метилирование повлиять на связывание вашего ТФ со своим сайтом?

С помощью fuzznuc из пакета EMBOSS были найдены все сайты, пересекающиеся с предсказанными сайтами связывания ТФ SE0163 и uhpT, в бактерии Staphylococcus epidermidis ATCC 12228. Для этого использовался файл с известными последовательностями сайтов метилирования sites.fasta. Также были извлечены последовательности в fasta мотивов SE0163 и uhpT увеличенные на 50 нуклеотидов, чтобы не пропустить пересечение. Файлы SE0163 и uhpT.

Команда: fuzznuc -sequence SE0163_2.fasta -pattern @sites.txt -outfile out.out

Команда: fuzznuc -sequence uhpT_2.fasta -pattern @sites.txt -outfile out_2.out

Для SE0163 было найдено 126 последовательностей. Для uhpT было найдено 120 последовательностей. Однако среди находок имеются однобуквенные последовательности, которые не несут смысла, как мне кажется.

out.out и out_2.out

Затем я проверила есть ли в геноме бактерии Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 ДНК метилтрансферазы с той же специфичностью с помощью REBASE. М генов в этом геноме 0.

Видно, что метилтрансфераз нет. Ясно, что метилирование в моем случае не влияет на связывание ТФ со своим сайтом.

Ссылки:

На главную