Учебный сайт Полины Байкузиной

Главная Семестры О себе Ссылки

Геномное окружение

Задание 1. Геномное окружение, SEED

В данном задании требовалось проверить консервативность окружения гена tolC (идентификатор SDY_3205), кодирующий белок канала внешеней мембраны (Outer membrane channel) из организма Shigella dysenteriae serotype 1 (strain Sd197).

Геном данного организма отсутствует в базе данных SEED, поэтому был проведен поиск близкородственного генома с помощью BLAST. Был выбран организм Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655. Затем проведен BLAST по заданному гену на этом геноме. В результате был найден гомолог Type I secretion outer membrane protein, TolC precursor, E-value = 0.0, Identities 96%, Positives 96%.

Дальше было получено изображение окрестности гена и 11 ортологов из других организмов (рис.1).

Рис.1. Геномное окружение гена tolC из организма Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 и его 11 ортологов.

Все организмы, в которых рассматривались ортологи, относятся к филуму Proteobacteria, классу Gammaproteobacteria. Из рисунка видно, что во всех организмах в окрестности данного гена встречаются гены 2, 3, 4, 5. Также у многих ортологов встречаются гены 6, 7, 8 и 9. Информация о генах содержится в таблице 1.

Таблица 1. Информация об окружении гена tolC и его ортологов.
№ гена (SEED) Функция Встречается во всех ортологах
2 ADP-ribose pyrophosphotase да
3 3',5'-cyclic-nucleotide phosphodiesterase да
4 Putative esterase да
5 Topoisomerase IV subunit B да
6 Putative cytoplasmic protein нет
7 Possible lipoprotein нет
8 Similarity with glutathionylspermidine synthase нет
9 Hypothetical protein нет

Задание 2. Опероны, DOOR

На сайте DOOR был найден оперон 1383916, в который входит единственный ген tolC, который кодирует Type I secretion outer membrane protein, TolC precursor.

Рис.2. Оперон 1383916, в который входит ген tolC, из организма Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655

Задание 3. Метаболические пути, KEGG

В базе данных KEGG был найден метаболический путь, в котором участвует белок TolC, система секреции бактерий I типа. Секреция субстратов осуществляется непосредственно из цитоплазмы в одну стадию без периплазматических посредников. По этому пути секретируются токсины, протеазы, липазы, антибиотики и другие соединения.

Рис.3. Метаболический путь бактериальной секреции; в таблице под изображением белкового комплекса системы секреции типа I белок TolC выделен оранжевым цветом.

Белки, найденные SEED, в данном метаболическом пути отсутствуют.Таким образом, все эти белки не связаны функционально участием в одном метаболическом пути, и поэтому у организма Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 гены этих белков находятся в разных оперонах.

Итоговая таблица

Идентификатор SDY_3205
Название гена tolC
Организм Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (близкородственный)
Функция белка Type I secretion outer membrane protein, TolC precursor
Система KEGG Bacterial secretion system
Номер оперона 1383916
Белки, кодируемые в том же опероне -
Белки, найденные через геномное окружение 
ADP-ribose pyrophosphotase
3',5'-cyclic-nucleotide phosphodiesterase
Putative esterase
Topoisomerase IV subunit B
Putative cytoplasmic protein
Possible lipoprotein
Similarity with glutathionylspermidine synthase
Hypothetical protein

© Полина Байкузина, 2016