Мини-обзор генома бактерии Euzebya pacifica

Васютина Елизавета Андреевна
Факультет биоинженерии и биоинформатики
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Аннотация

В данном мини-обзоре представлены ключевые характеристики генома бактерии Euzebya pacifica, включая распределение длин кодируемых белков, распределение белок-кодирующих последовательностей между + и - цепями, распределение GC-состава кодирующих последовательностей (CDS) и длина (в нуклеотидах) между кодирующими последовательностями (CDS). Анализ этих данных позволяет получить представление об организации генома, особенностях кодируемых белков и потенциальных функциональных адаптациях.

1 Введение

Euzebya pacifica — вид грамположительных, аэробных, хемоорганотрофных, палочковидных и не образующих спор бактерий, выделенный в 2021 году [1]. Название связано с Тихим океаном, из которого был изолирован типовой штамм [1]. Колонии розового цвета, оптимально растут при температуре 30–35 °C, концентрации хлорида натрия 1–2 % и pH 6,5. Вид Euzebya pacifica может расти без хлорида натрия [2].

Систематическое положение Euzebya pacifica

Царство: Bacteria

Тип: Actinomycetota

Класс: Nitriliruptoria

Порядок: Euzebyales

Семейство: Euzebyaceae

Род: Euzebya

Вид: Euzebya pacifica

2 Методы

Файл CDS, содержащий кодирующую последовательность ДНК, таблица локальных особенностей feature table и таблица переведенных CDS. Анализ данных, создание сводных таблиц и гистограмм были осуществлены с помощью электронных таблиц Google Sheets: с помощью файла CDS была создана гистограмма, показывающая количество длин белков на различных интервалах, гистограмма GC% генов (см. сопроводительные материалы 1). С помощью файла Feature table была создана гистограмма распределение межгенных промежутков и диаграммы распределения белок-кодирующих последовательностей между + и - цепями (см. сопроводительные материалы 2).

3 Результаты

3.1 Распределение длин белковых продуктов, закодированных в геноме бактерии Euzebya pacifica.

Рисунок 1. Гистограмма длин белков Euzebya pacifica
Рисунок 1. Гистограмма длин белков Euzebya pacifica.

Гистограмма показывает распределение длин белков по различным диапазонам значений, закодированных в геноме бактерии Euzebya pacifica (рис.1), видно, что по горизонтали указаны диапазоны длин, а по вертикали — количество белков в каждом диапазоне. Наиболее часто встречающиеся длины находятся в диапазоне 100-150. Далее количество уменьшается.

3.2 GC состав генома бактерии Euzebya pacifica.

Рисунок 2. Гистограмма GC% по CDS
Рисунок 2. Гистограмма GC% по CDS

Гистограмма представляет собой распределение количества белков в зависимости от их GC-состава (рис.2). Наибольшее количество белков наблюдается в диапазоне 71-73 с постепенным увеличением от более низких диапазонов и последующим уменьшением после пика.

3.3 Длина (в нуклеотидах) между кодирующими последовательностями (CDS)

Рисунок 3. Распределение межгенных промежутков на + цепи
Рисунок 3. Распределение межгенных промежутков генома Euzebya pacifica на хромосоме по длине (в нуклеотидах) на + цепи

При анализе генома бактерии исследовали расстояния между соседними генами (рис. 3). Было обнаружено много случаев, когда гены расположены очень близко друг к другу или даже перекрываются. Это свидетельствует об оперонной организации генома, характерной для прокариот [3]. Оперонная организация генома — это принцип организации генов у прокариот, при котором несколько генов объединяются в единую функциональную единицу - оперон [4]. Она позволяет последовательно кодировать белки и регулировать транскрипцию генов [4].

3.4 Распределение белок-кодирующих последовательностей между + и - цепями

Исходя из полученных диаграмм (рис. 4 и рис. 5), видно, что на хромосоме гены на + и - цепочках распределены относительно равномерно, поскольку доля генов на + цепи составляет около 49%. На плазмиде прослеживается перевес генов в пользу + цепи 61%, что указывает на выраженную асимметричную структуру плазмиды.

Рисунок 4. Хромосома
Рисунок 4. Диаграмма распределения белков на + и - цепочках хромосомы
Рисунок 5. Плазмида
Рисунок 5. Диаграмма распределения белков на + и - цепочках плазмиды

Сопроводительные материалы

1 Лист cds-данные, лист prot_lengths_hist -гистограмма, hist-GC% -гистограмма

CDS from genome of Euzebya pacifica

2 Лист FT - данные, лист CDS_interval -гистограмма, лист распределение белков

Feature table

3 Данные NCBI по геному Euzebya pacifica

Ссылка на NCBI

Литература

  1. Euzebya pacifica sp. nov., a novel member of the class Nitriliruptoria - PubMed. Euzebya pacifica sp. // National Library of Medicine URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34255620/ (дата обращения: 29.10.2025).
  2. Marine Bacterial Genus Euzebya in Terrestrial Environments | Encyclopedia MDPI // URL: https://encyclopedia.pub/entry/51033 (дата обращения: 07.12.2025).
  3. Properties of overlapping genes are conserved across microbial genomes // URL: https://genome.cshlp.org/content/14/11/2268 (дата обращения: 07.12.2025).
  4. ОПЕРОН • Большая российская энциклопедия - электронная версия // URL: https://old.bigenc.ru/biology/text/2690767 (дата обращения: 09.12.2025).
← Назад к работам 1 семестра