.jpg)
В данном практикуме требовалось проверить консервативность геномного окружения гена треонинсинтазы ThrC из организма Rhodococcus equi.
Для начала нужно было осуществить поиск данного белка в базе данных SEED. В базе данных SEED организма Rhodococcus equi обнаружено не было, поэтому был найден гомолог данного гена в близкородственном геноме с использованием BLAST на сайте NCBI. Найденный гомолог (идентификатор CP000431.1; RHA1_ro01487) принадлежит организму Rhodococcus jostii RHA1, который присутствует в базе данных SEED. E-value гомолога 0.0.
На странице SEED был выбран организм Rhodococcus jostii RHA1 и по нему был осуществлен поиск BLAST нужного гена. После этого было получено изображение окресности данного гена и 10 его ортологов (Рис.1). Для получения картинки были изменены параметр во вкладке “Advanced”: для получения большего числа ортологов “Number of regions” -- 40; для того, чтобы скрыть геномы с одинаковыми или похожими окрестностями ортологов данного гена, были отмечены нужные геномы галочками и выбрана “update with selected”. В таблице 1 приведено описание ортологов.
Все эти бактерии, показанные на картинке, относятся к грамположительным актинобактериям.
Рис. 1 Геномное окружение гена RHA1_ro01487 (красный, номер 1) из Rhodococcus jostii RHA1 и 10 его ортологов. Изображение получено с помощью базы данных SEED.
Таблица 1. Название и краткое описание генов в окрестности гена ThrC.
| Номер из SEED | Название | Функция | Присутствуют у всех? |
| 2 | rho1 | Transcription termination factor Rho | Да |
| 3 | thrB | Homoserine kinase (EC 2.7.1.39) | Нет у одного |
| 4 | thrA | Homoserine dehydrogenase (EC 1.1.1.3) | Нет у одного |
| 5 | lysA (локус RHA1_ro01489) | Diaminopimelate decarboxylase (EC 4.1.1.20) | Нет у одного |
| 6 | rpmE | LSU ribosomal protein L31p | Нет у двух |
| 7 | argS | Arginyl-tRNA synthetase (EC 6.1.1.19) | Нет у трех |
| 8 | prfA | Peptide chain release factor 1 | Нет у двух |
На сайте DOOR был найден оперон 210855, в который входит заданный ген. В оперон 766952 входят гены thrB; thrC (исходный); thrA; -; argS (RHA1_ro01486; RHA1_ro01487 (исходный); RHA1_ro01488; RHA1_ro01489; RHA1_ro01490). Все эти гены были найдены с помощью SEED.
Метаболические пути, KEGGВ KEGG был найден белок K01733, кодируемый данным геном. Белок входит в 3 метаболических пути (ko00260 -- Glycine, serine and threonine metabolism; ko00750 -- Vitamin B6 metabolism; ko01230 -- Biosynthesis of amino acids). Рассмотрим метаболический путь глицина, серина и треонина (Рис. 2). В нем выделены реакции, в которых участвуют белки из оперона и найденные в SEED.
Рис. 2 Метаболический путь глицина, серина и треонина. Фиолетовым цветом выделен заданный белок, зеленым -- белки из того же оперона и из консервативного геномного окружения.
Таблица 2. Итоговая таблица.
| Идентификатор | REQ_17450 |
| Название гена | thrC |
| Организм/близкородственный организм | Rhodococcus equi/Rhodococcus jostii RHA1 |
| Функция белка | threonine synthase ThrC |
| Система KEGG, в которую он входит | метаболический путь глицина, серина и треонина, биосинтез аминокислот, метаболизм B6 |
| Номер оперона | 210855 |
| Белки, кодируемые в том же опероне | thrB; thrC (исходный); thrA; lysA; argS |
| Белки, найденные через геномное окружение | thrB; thrA; lysA; argS; prfA; rpmE; rho1 |