1. Выбор белка

В миниобзоре за первый семестр я описывала бактерию Leptospira tipperaryensis. Для 7 практикума я выбрала субъединицу ДНК-гиразы B.

На запрос "Leptospira tipperaryensis" UniProt выдал мне 4252 результата. Я решила поискать белки с каталитической активностью (их было всего 449). Очень быстро я наткнулась на субъединицу ДНК-гиразы B, она мне, по непонятной причине, очень понравилась, и я решила взять ее.

Здесь ссылка на fasta-файл по белку.

ID:A0A1D7US60_9LEPT

AC:A0A1D7US60

2. Информация о белке

ДНК-гираза - топоизомераза II, состоящая из 4 субъединиц: 2 субъединицы А и 2 субъединицы B (собственно мой белок). Топоизомеразы - класс изомераз, способный виять на топологию ДНК. Замкнутая двухцепочечная ДНК способна к сверхспирализации, то есть к перекручиванию или к недокручиванию. Сверхспирализация может быть отрицательной и положительной. При положительной закручивание происходит в ту же сторону, что и закручивание цепи внутри ДНК (по часовой стрелки), при этом "расплести" ДНК становится сложнее. При отрицательной сверспирализации закручивание, соответсвенно, происходит в противоположную сторону (против часовой стрелки), а "расплетение" ДНК упрощается.

ДНК-гираза помогает ДНК свернуться в состояние отрицательной сверхспирализации АТФ-зависимым способом, что способствует разделению цепей, а следовательно репликации, транскрипции, репарации и т.д. Также ДНК-гираза способна разрывать и соединять цепи ДНК.

Здесь ссылка на файл с заданиями

3. Кластеры похожих белков

Вот ссылка на файл с заданием.

К слову, на отформатированной странице белка у меня не оказалось кластеров в UniRef100. Возможно дело в том, что для поиска используется ID A0A1D7US60-1, а конкретно на него нет аолной информации по кластерам.

4. Поисковые запросы

1. Для начала, я решила проверить сколько бактерий имеют ген моего белка (gyrB) и ввела (gene:gyrB) AND (taxonomy_name:Bacteria). По итогу я получила 64891 результатов. Дальше я решила посмотреть сколько бактерий имеют белок с названием DNA gyrase subunit B и ввела (protein_name:"DNA gyrase subunit B") AND (taxonomy_name:Bacteria). Результаты показали, что такой белок имеют лишь 52865 представителей бактерий. Следовательно у некоторых ген gyrB кодирует не субъединицу ДНК-гиразы B, а что-то другое.
2. Также я решила проверить все ли субъединицы ДНК-гиразы B кодируются одним геном. Поэтому я проверила бактерий, у которых есть этот белок, но нет гена gyrB: (protein_name:"DNA gyrase subunit B") AND (taxonomy_name:Bacteria) NOT (gene:gyrB). Как оказалось, у 4696 бактерий белок кодируется другим геном. Даже в семействе Leptospiraceae:(protein_name:"DNA gyrase subunit B") AND (taxonomy_name:Leptospiraceae) NOT (gene:gyrB), есть 6 представителей, у которых белок кодирует другой ген.
3. У моей бактерии выбранный белок оказался выведенным по гомологии, то есть факт существования белка основан на его присутсвии у близкородственных видов. Я решила проверить у кого из рода Leptospira белок был определен таким образом. Всего представителей с субъединицей ДНК-гиразы B: (taxonomy_name:Leptospira) AND (protein_name:"DNA gyrase subunit B") - оказалось 176. А бактерий, у которых факт существования белка основан на гомологии: (existence:3) AND (taxonomy_name:Leptospira) AND (protein_name:"DNA gyrase subunit B") - 140. У оставшихся 36 представителей белок оказался прогнозируемым, то есть нет никаких доказательств на уровне белка, транскрипта или гомологии: (existence:4) AND (taxonomy_name:Leptospira) AND (protein_name:"DNA gyrase subunit B").
4. Мне захотелось узнать у кого из близкородственных бактерий этот белок был обнаружен со всеми доказательствами (Experimental evidence at protein level). Оказалось, что ни в семействе Leptospiraceae, ни в группе Leptospirales таких представителей нет. Единственная бактерия с подтвержденным белком нашлась в классе: Spirochaetes (existence:1) AND (taxonomy_name:Spirochaetes) AND (protein_name:"DNA gyrase subunit B") - Treponema pallidum.