Представители этого таксона широко распространены: их можно обнаружить в почве, они часто встречаются в пресной воде
и других средах обитания. Как правило, амебы этого рода являются свободноживущими, но некоторые из них, например
Acanthamoeba keratitis и Acanthamoeba castellanii могут вызывать инфекции (Acanthamebiasis) у человека и животных.
Поскольку клетки представителей Acanthamoeba не сильно отличаются на ультраструктурном уровне от клетки млекопитающего,
они является хорошей моделью для клеточной биологии. В качестве модельного организма их используют в экологии,
физиологии, моделированиии клеточных взаимодействий, молекулярной биологии, биохимии и эволюционных исследованиях.
Благодаря простоте и экономичности культивирования, штамм Neff А. castellanii был эффективно использован в качестве
классического модельного организма.[1]
Электронную микрофотографию и таксономию Acanthamoeba castellanii можно увидеть на рис. 1
Была получена последовательность скэффолда в формате fasta: seq_scaff.fasta.
Выданный скэффолд имеет размер 123495 bp.
Информации о количестве генов и белок-кодирующих последовательностях в аннотации представлено не было. Для подсчета
количества генов и белок-кодирующих последовательностей(CDS) из базы данных Genbank был получен файл seq_scaff_CDS.gb,
который был предварительно обработан из командной строки с помощью EMBOSS:командой extractfeat seq_scaff_CDS.gb -type
CDS -join seq_test_CDS.fasta был создан новый файл seq_test_CDS.fasta, где лежат только объединенные по указанным в
аннотации координатам белок-кодирующие участки(CDS), число которых было подсчитано с помощью скрипта count_CDS.py.
Результатом программы служит число аннотированных белок-кодирующих участков в записи: данный скэффолд содержит 40
таких участков.
Командой extractfeat seq_scaff_CDS.gb -type gene seq_test_gene.fasta был создан новый файл seq_test_gene.fasta,
где лежат только последовательности аннотированных в записи генов, число которых было подсчитано с помощью скрипта
count_gene.py.
Результатом программы служит число аннотированных генов: данный скэффолд содержит 41 ген.
Ниже в таблице 1 приведена краткая информация о скэффолде NW_004457511.
По данным RefSeq не удалось обнаружить ни одного гена во всей последовательности, для которого предсказывается альтернативный сплайсинг.
Стрелки указывают положение гена цепи, в нашем случае ген ACA1_151240 находится на прямой цепи. Фиолетовым цветом показаны
последовательности мРНК, образующиеся после транскрипции. Толстые красные линии указывают на положение белок-кодирующих
последовательностей (CDS).
Продуктом данного гена является белок XP_004340867.1. Этот белок принадлежит к семейству цистеиновых протеиназ, участвующих в процессе
мечения и деградации белков эукариот с помощью убиквитина. Белки данного семейства удаляют убиквитиновые метки с белков, которые ранее
предполагалось расщепить. 3D - структуру белка OTUB2, одного из представителей данного семейства, можно увидеть на рисунке ниже.  |
| Acanthamoeba castellanii (A) |
|
Superkingdom: Eukaryota
(unranked): Amoebozoa (unranked): Discosea Order: Longamoebia Genus: Acanthamoeba Species: A. castellanii |
Таблица 1 OTUB2
Риc. 1 Геномное окружение гена ACA1_151240
Риc. 2 Параметры запуска
Предсказание UTR аннонсирует нетранслируемые участки, а также делает предсказание кодирующих участков чуть более точным. Эта опция доступна не для всех организмов, однако для Toxoplasma gondii такая опция
предусмотрена, поэтому поле predict UTRs было отмечено, несмотря на увеличение времени работы сервера.
По данным, полученным в первой части задания, ни для одного гена в выданном скэффолде не был предсказан альтернативный сплайсинг, из-за чего в поле alternative transcripts было оставленно отмеченным поле
none.
Остальные параметры были взяты по умолчанию (предсказывать гены на обеих цепях, предсказывать любое число полных/частичных генов, не игнорировать конфликты с комплементарной цепью).
В результате работы сервера был получен архив predictions.tar.gz, распакованный с помощью команды tar -xzvf predictions.tar.gz. Архив содержал 6 файлов, комментарии к которым можно найти в таблице ниже.
Таблица 2
Риc. 3 Результат работы программы
Как можно видеть, предсказание AUGUSTUS получилось совсем некачественным. Ни одного гена не было предсказано полностью правильно, 1 ген был верно предсказан по N-концу и ни одного верного по C-концу. Также было предсказано
всего 23 гена из 41. Очевидно, что данный результат совсем не удовлетворительный.
Вероятно причиной плохого предсказания могло послужить то, что Acanthamoeba castellanii и Toxoplasma gondii недостаточно близки и проводить предсказание для нее на основании другого организма не совсем корректно.
Так как ни одного гена не было предсказано правильно, то очевидно, что и для исследуемого в задании 1 гена ACA1_151240 предсказание оказалось неверным, из-за этого сравнение проводить не с чем. Среди предсказанных
наиболее "близким" по координатам с нашим оказался ген с координатами complement(75571-80790), однако это вообще нельзя считать предсказанием, так как ошибка слишком велика. "Близкий" ген длиннее на 401 bp, и гены
окружения тоже предсказаны неверно.