Поиск сигналов. Теория

Поиск регуляторных мотивов транскрипции в бактериальных последовательностях

Отчет по данному заданию можно скачать по этой ссылке: Отчет по заданию.

Описание базы данных RegPrecise

RegPrecise – база данных, позволяющая провести визуализацию и анализ траскрипционных факторов регулонов (группа генов или оперонов, регулируемая одним белком), которые были реконструированы сравнительно-геномным анализом. Первый объект базы данных – единичный регулон в отдельном геноме. Главная же идея сравнительно-геномного анализа состоит в то, что анализ регулонов отдельного транскрипционного фактора должен осуществляться в нескольких геномах одновременно. Следовательно, RegPrecise определяет специальный объект более высшей иерархии – регулог, который представляет собой коллекцию регулонов родственных геномов. Третий, высший уровень иерархии данных в RegPrecise, является коллекция. На данный момент регулоги образуют коллекции трёх типов:

1. По таксономической группе: полный набор регулогов, проанализированный внутри отдельной таксономической единицы близко родственных геномов.
2. По транскрипционному фактору: набор регулогов, управляющихся одним и тем же транскрипционным фактором в разных таксономических группах.
3. По функциям: набор различных регулогов, которые контролируют гены различных метаболических путей или биологических процессов.

Регуляция бактериальной транскрипции, в основном, не консервативный процесс между различными таксономическими группами. Следовательно, изучение регуляции посредством вычислительного геномного анализа требует тщательного просмотра и отбора данных. Поэтому реконструкции бактериальных регулонов, выкладывающихся на RegPrecise, проверяются вручную.

При переходе в раздел Browse появляется список имеющихся регулогов. В таблице (рис.1) мы видим следующие графы: регуляторный тип; соответствующий ему регулог; его функции; предмет действия; семейство, к которому относится; количество геномов, имеющих данный регулог; количество сайтов.

Рисунок 1. Таблица регулогов, имеющихся в базе данных RegPrecise.

На примере регулога AAur_0050 - Micrococcineae рассмотрим, какая информация содержится в базе данных. Из таблицы сразу известно, что его гены являются транскрипционными факторами, он относится к семейству GntR/Others, находится в 14 геномах и имеет 14 сайтов. На странице самого регулога находится консенсусное лого (рис. 2), построенное по 14 сайтам (их можно скачать в конце страницы). Также есть визуализация участия регулога в различных метаболических путях.

Рисунок 2. Информация о регулоге AAur_0050 - Micrococcineae.

Также на странице содержится информация о кластерах ко-регулируемых ортологичных оперонов (КРОНы). Информация представлена в виде таблицы (рис. 3): по её строкам - гены в опероне, по столбцам - организмы.

Рисунок 3. Информация о КРОНах. Обозначения: синий - ген в регулируемый опероне (разные опероны показаны разными оттенками синего), красный - гены, входящие в нерегулируемый оперон, серый - ортологичный ген отсутствует, звезда - гены, перед которыми располагается данный регулятор (начало оперона), цифра - число гомологов.