k Sus

МИНИ-ОБЗОР ГЕНОМА БАКТЕРИИ STAPHYLOCOCCUS XYLOSUS.

Резюме

Цель данной работы – проанализировать протеом и геном бактерии Staphylococcus xylosus. Бактерия входит в состав кожной микрофлоры человека, поэтому изучение ее белков и геном может многое рассказать нам о воздействии бактерии на микрофлору и человека в целом. Ключевые слова: протеом, геном, белок, Staphylococcus xylosus.

1. Введение

Staphylococcus xylosus – грам-положительная бактерия. Входит в состав кожной микрофлоры людей и животных. Была найдена в окружающей среде, некоторых продуктах питания: в молоке, сыре и колбасах. Высокая биохимическая активность позволяет бактерии производить кислоту из большого спектра углеводов. В норме выделяет слизь вместо капсул[1]. Таксономия: Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Staphylococcaceae; Staphylococcus Бактерия содержит 2786686 нуклеотидов, 2609 белков, 78 РНК генов[2].

2. Материалы и методы

Данные генома для этой работы были взяты с сайта NCBI. Обработка информации производилась с помощью электронной таблицы Excel 2019. Данные были приведены к более удобному виду – плоской таблице, при помощи импортирования текстового файла. Были использованы команды: СРЗНАЧ, СТАНДОТКЛ, МИН, МАКС, для получения информации о длинах белков, таких как средняя длина белков, стандартное отклонение, минимальную и максимальную длину и медиану. Было использовано форматирование столбцов, связывание таблиц с помощью функции ВПР, метод специальной вставки и замены символов в столбцах, распространение формул. Также применялись скрипты, написанные на Python и программы Linux.

3. Результаты и обсуждение

3.1 Размер генома

Размер генома Staphylococcus xylosus составляет 2910005 (см. Сопроводительные материалы лист length), кодирующая длина составляет 2468262 – 84,82% (см. сопроводительные материалы лист coding length)

3.2 Гистограммы длин белков

У Staphylococcus xylosus имеются белки длиной от 33 до 5598. Чаще всего встречаются белки длиной от 33 до 446. Всего у бактерии 2639 белков. Их средняя длина равна 303,5 аминокислот, среднее отклонение 234 (см. Сопроводительные материалы лист prot length)

3.3 Ориентация расположения генов на цепи хромосомы

gene ori
Рис.1 Расположение генов на ДНК

Гены, кодирующие белки и псведогены, расположены, в целом, равномерно [1].

3.4 Типы генов

gene ori
Рис.2 Типы генов

На рисунке 2 приведены типы генов бактерии Staphylococcus xylosus. Материалы были взяты из таблицы genes (см. сопроводительные материалы, лист genes). Большую часть составляют гены, кодирующие белки (2639). Вторыми по встречаемости являются гены тРНК (59). Также в геноме присутствуют различные типы РНК, представленные всего лишь одним геном, вероятно, эти РНК выполняют специфические функции [2].

3.5 Представленность k-mer длины 3 в геноме

gene ori
Рис.3 Представленность к-мера 3

Все кмеры представлены почти так, как мы и ожидали [3].

3.6 Нуклеотидный состав ДНК

В ходе анализа подтверждено, что в состав ДНК бактерии входят только нуклеотид A, T, G, C. Количество каждого из нуклеотидов приведено в сопроводительных материалах на листе nucl comp. Были подсчитаны частоты встречаемости нуклеотидный пар A-T, G-C. (Результаты можно найти в сопроводительных материалах на листе frequency)

Заключение

В ходе работы был проведен анализ генома и протеома бактерии Staphylococcus xylosus, в результате которого удалось получить некоторые интересные данные, которые могут рассказать много нового об особенностях метаболизма бактерии и ее воздействии на микрофлору кожи человека.

Сопроводительные материалы

Ссылка на Google диск: https://drive.google.com/file/d/1X2ltHeLkg9nhnusexOzEhZ8xVWczbuMY/view?usp=sharing [1] - лист gene ori [2] - лист occ of genes [3] - лист kmer3

Список литературы:

1) Краткая информация о бактерии из Википедии: https://en.wikipedia.org/wiki/Staphylococcus_xylosus

2) Информация о геноме и таксономия: https://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?gn:T03742

3) Ссылка на геном с сайта NCBI:ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/all/GCF/002/078/255/GCF_002078255.1_ASM207825v1