Обзор протеома бактерии HELICOBACTER TYPHLONIUS

1. Введение

Helicobacter typhlonius – грам-отрицательная, спиральная бактерия с биполярными жгутиковыми оболочками. Была выделена из колоний лабораторных мышей независимо двумя лабораториями. Заражение иммунодефицитных мышей этой бактерией привело к тифколиту, подобному тому, который наблюдается при других инфекциях Helicobactera. H.typhlonius присоединяется к растущему списку Helicobactera, которые колонизируют мышей и способны вызывать кишечные заболевания у различных штаммов иммунодефицитных грызунов.¹

Fig. 1. Окрашенный препарат *H.typhlonius* MU96-1, демонстрирующий биполярные жгутики. Бар, 1 мкм.

2. Материалы и методы

Работа в программе Microsoft Excel:
(1) Работа с функцией VLOOKUP (ВПР)
(2) Сортировка по значениям строк и столбцов
(3) Работа с фильтром

3. Результаты и обсуждения

3.1. Анализ длин белков

Справа представлена гистограмма распределения длин белков в протеоме бактерии (Fig. 2.). Из гистограммы видно, что наибольшее количество белков имеют длину от 37 до 67 аминокислотных остатков. Значения длин находятся в пределах от 37 до 2893 остатков.

Рассмотрим, как распределены длины в наиболее частотном отрезке – гистограмма Fig. 3. Видно, что 23 белка имеют длину 39 остатков, что является максимумом.

Fig. 2. Гистограмма распределения длин белков.

Fig. 3. Гистограмма распределения в промежутке [37; 67]

3.2. Анализ количества генов белков, псевдогенов, генов РНК

Псевдогены – это части ДНК, которые связаны с реальными генами. Псевдогены утратили некоторую функциональность относительно полного гена в клеточной экспрессии гена или способности кодировать белок. В протеоме бактерии Helicobacter typhlonius, судя по данным с сайта NCBI, псевдогенов нет.^[1] Выше представлена таблица, которая показывает процентное соотношение генов, кодирующих белки, рРНК и тРНК.

Table. 1. Таблица количества генов белков и генов РНК

	Protein coding	tRNA	rRNA
Количество	2117	39	4
Процент, %	98,01	1,806	0,185

Гипотетический белок - это белок, существование которого было предсказано, но для которого нет экспериментальных доказательств того, что он экспрессируется. В плоской таблице генов такие белки в названии имеют “hypothetical”. В протеоме H.typhlonius процент таких белков достаточно большой, что говорит о том, что бактерия плохо изучена.

Table. 2. Таблица с количеством гипотетических белков

Все белки	Количество гипотетических белков	Процентное содержание
2160	751	34,77%

fig 4 — Fig. 4. Круговая диаграмма распределения генов белков и генов РНК

3.4. Количество рибосомальных белков и рибосомальных РНК

Ниже представлена таблица (Table. 3.), показывающая процентное содержание генов, кодирующих рибосомальные белки и рРНК. Ссылка на таблицу с их названиями находится в сопроводительных материалах.^[2]

Table. 3. Таблица с количеством рибосомальных белков и рибосомальных РНK

Все белки	Количество рибосомальных белков и рРНК	Процентное содержание
2160	65	3%

3.5. Распределение генов белков по цепочкам

Проверим гипотезу о том, что распределение по прямой и обратной цепи неслучайно. Для этого посчитаем количество генов на прямой и обратных цепях и вычислим вероятность по формуле BINOM.DIST. Получили вероятность равную 0,0000016 – значит, распределение по цепям случайно. (см. Table. 4.)

Table. 4. Таблица распределения генов на прямых и обратных цепях

Количество +	Количество -	Вероятность неслучайного распределения
968	1192	0,0000016

3.6. Длины межгенных промежутков

Посмотрим на распределение длин межгенных участков. Для этого построим гистограмму (Fig. 9.)

Из гистограммы видно, что наибольше количество генов имеют длину в промежутке от 71 до 171. Также можно заметить, что длинные межгенные промежутки встречаются крайне редко: в диапазоне от 3271 до 8771 лежат всего лишь 7 генов.

fig 2 — Fig. 5. Гистограмма распределения межгенных промежутков - карман 100

fig 6 — Fig. 6. Гистограмма распределения небольших межгенных промежутков (< 1621) – карман 50

Сопроводительные материалы

1. Плоская таблица генов (лист chr_table – изначальная таблица с сайта)

2.Таблица с названиями рибосомальных белков и рибосомальных РНК:

Список литературы

1. Helicobacter typhlonius sp. nov., a Novel Murine Urease-Negative HelicobacterSpecies Craig L. Franklin, Peter L. Gorelick, Lela K. Riley, Lela K. Riley, Floyd E. Dewhirst, Robert S. Livingston, Jerrold M. Ward, Catherine S. Beckwith, James G. Fox; DOI: 10.1128/JCM.39.11.3920-3926.2001. (ссылка)

Ссылка на pdf версию обзора.

Учебный сайт Лидии Гаркуль