Такс, у нас есть список генов. Надо бы эти гены проанализировать .
Во-первых, хотелось бы узнать про продукты генов и учавствует ли они в каких-нибудь процессах в организме человека. Let's GO
Было выяcнено, что почти все продукты яв-ся ферментами: 13/17 лигаз, 2/17 эстераз, 1/17 транспортеров. Они в основном учавствуют в метаболических процессах. Например, 7 из этих лигаз учавствуют в синтезе эфиров длиноцепочечных жирнах кислот и CoA (прикольные штуки, которые через каскад реакций влияют на биосинтез жирных кислот)[1].Или еще, как пример, две из этих лигаз и транспортер учавствуют в транспорте жирных кислот в клетку. Если суммировать, биологические функции продуктов связаны с действием на жирные кислоты.
Рис1.Часть выдачи запроса в GO, показывающая биологичесикие функции, в которых учавствуют продукты наших генов
Однако, один из продуктов (MEIKIN) не аннотирован, как фермент и не попал ни в одну из групп биологических процессов, а является кинетохорой (белочек, учавствующий в мейозе). Этот белок выделяется даже, если просто глазками смореть на айдишники генов :). Учитывая схожесть активностей остальных продуктов, можно предположить, что MEIKIN - ошибка эксперимента, предоставившего данный список генов.
Выдача запроса: GO output
Рис2.Шаткое положение Meikin в популяции генов.
Теперь интересно посмотреть, как MEIKIN будет распологаться на графе взаимодействий STRING (все еще Homo sapiens).
Но к сожалению, в граф он ен попал т.к не был найден у человека (что странно:/ ;у мыши он, например, был найден). 3D структура есть у всех. Можно заметить выделяющуюся группу белков у которых связей между собой больше, чем у остальных. Только эти белки имеют между собой экспрементально доказанную связь. И еще выяснилось, что их объединяет участие в одном и том же биологическом процессе: ранее упомянутый синтез эфиров длиноцепочечных жирных кислот и CoA (Рис3). Если наша цель - изучения этой активности, то вот мы вычленили группу белков с ней. Также я посмотрел на паттерны локализации этих белков в клетке. Все белки из ранее вычислененной группы (кроме ACSBG2) локализованы на эндоплазматическом ретикулуме или его мембране. Ряд продуктов, которые на графе располагаются по краям, локализованы в митохондриально матриксе. Так что, если наша цель изучить ферменты (какой-то активности связанной с жирными кислотами) митохондрий, то вот они (Рис 4).
Рис3.String граф. Синим покрашены белки, учавствующие в синтезе эфиров длиноцепочечных жирных кислот и CoA. Покраска по остальные функциям не была проведена, т.к интересных паттернов больше не заметил.
Рис4.String граф. Красным покрашены белки, локализованные в митохондриальном матриксе; синим и желтым - белки эндоплазматического ретикулама и его мембраны, зеленым - белки мембраны пероксисомы.
Далее я решил посмотреть на встречаемость данных генов в разных таксонах, может получится заметить какую-то корреляцию между тем, как распространены белки из выше выделеных групп. Или еще что-нибудь интересненькое (Рис 5).
Рис5.Встречаемость генов в разных таксонах
На вид скучновато: все у всех встречаются (или у кого-то они все не встречаются, но это малоизученные организмы). Если все-таки пытаться выдавить интресненькое: можно заметить, что 2 белка (ACOT2, ACOT4 ;обе эстеразы) имеют очень схожую встречаемость по таксонам архей/эукариот/бактерий. Думаю, можно даже расчитывать на ко-экспрессию генов этих белков. Собственно, давайте посмотрим коэкспрессируются ли они (Рис 6).
Рис6.Коэкспрессия белков
К сожалению, мы не наблюдаем какой-либо коэкспрессии наших генов в человеке. Хотя, два выше упомянутых белка немножко покрашены в коричневый! Правда это не значимо:(. Но мы можем наблюдать коэкспрессию белков ACSL1 И SLC27A2 в некоторых других организмах. Можно заметить, что их коэкспрессия была выявлена только в популярных модельных организмах (M. Musculus, D.Rerio и т.д.). Возможно, это связано с их хорошей изученностью и в действительности они коэкспрессируются в гораздо большем числе организмов ? Или так просто совпало.
