Геномное окружение. База данных STRING

В этом практикуме проводилась работа с белком, выданным ещё в первом семестре. В моём случае, это цинк-зависимая пептидаза бактерии G.sulfurreducens. В БД STRING поиск проводился по названию локуса, в котором находится ген этого белка: GSU1437. Сначала был получен "граф взаимодействий" пептидазы и других белков в режиме evidence на первом уровне близости (рис. 1).

Рисунок 1. "Графа взаимодействий" пептидазы семейства M48 и других белков в режиме evidence.

Каждая вершина графа соответствует белку, который каким-либо образом связан с моей пептидазой (названия белков указаны на рис.2). Как видно из таблицы, все белки связны между собой по типу "геномного окружения", в то время как белки GSU1434 и GSU1435 связаны ещё типами Gene Fusion, Coocurence, Coexpression, Database, Textmining, Homology.

Рисунок 2. Таблица с белками, связанными с пептидазой семейства M48. GSU1438 и GSU1436 - гипотетические белк; GSU1432 - белок, содержащий домен тетрикопептидных повторов; GSU1435 и GSU1434 - АТФ-связывающие переносчики, пермеазы.

Когда я попробовала пробить белки в БД KEGG (за исключением первых двух, являющихся лишь предполагаемыми белками), то оказалось, что GSU1432 тоже числится предполагаемым в этой БД, так что никакой информации о нём не было найдено. Остальные два белка - GSU1434 и GSU1435 - являются пермеазами пептид-никелевого транспортного пути и, собственно, принимают в нём участие. Также в БД KEGG было указано, что все белки относятся к большой группе АВС транспортёров.

Далее было получено дерево "геномного окружения" для данной пептидазы. На рисунке 3 оно представлено с точностью до филума, но по этой ссылке можно посмотреть его полностью.

Рисунок 3. Дерево "геномного окружения" для пептидазы семейства M48. На рисунке салатовым цветом изображен GSU1432, фиолетовым - GSU1434, синим - GSU1435, зеленым - GSU1436, красным - GSU1437, желтым - GSU1438.

Из этого рисунка можно сделать вывод, что в основном все гены находятся рядом друг с другом в геноме и лишь в редких случаях между ними есть вставки. Также можно заметить, что в некоторых организмах некоторые белки отсутсвуют вообще.

И последним был получен график "совместной встречаемости" для пептидазы семейства M48 (рисунок 4).

Рисунок 4. График "совместной встречаемости" для пептидазы семейства M48. Цветные квадратики напротив групп организмов означают степень консервативности последовательности: от полного несовпадения до 100% сохранения последовательности.

На основе этих результатов мы можем сделать следующие выводы: GSU1434 и GSU1435 имеют самую высокую сохранность последовательности, за ними следует исходная пептидаза, а дальше уже гипотетические белки. Можно преположить, что эти гипотетические белки либо не относятся к этому транспортному пути, либо в процессе эволюции утратили свою необходимостьдля бактерии.