Практикум №7

Главная

Практикум №7: "Gene Ontology"

Задание 1. Геномное окружение, SEED

Ген flgC (идентификатор: PA1078). Организм Pseudomonas aeruginosa (штамм ATCC 15692 / PAO1 / 1C / PRS 101 / LMG 12228), кодирует белок Flagellar basal-body rod protein FlgC, участвует в сборке флагеллы бактерий. последовательность аминокислот: здесь
С помощью БД Seed было получено изображение окрестности этого гена и его 10 ортологов из других организмов (Region Size (bp): 20000, сначала нашёл 30 ортологов, среди них отирал непохожие геномы). Геномы с одинаковыми или похожими окрестностями ортологов данного геная старался исключить.

Рис. 1. Геномное окружение гена flgC (цифра 1) из организма Pseudomonas aeruginosa (PAO1) и его 10 ортологов.

Таблица 1. Гены из окружения FlgC

Название гена	Функция (продукт)	Номер на Рис. 1.	Во всех ли ортологах есть
flgF, flgG	flagellar basal-body rod protein F (G)	2	Да
flgB	flagellar basal-body rod protein B	3	Да
flgD	flagellar basal-body rod modification protein D	4	Да
flgE	flagellar hook protein E	5	Да
flgH	flagellar L-ring protein H	6	Да
flgI	flagellar P-ring protein I	7	Да
flgK	flagellar hook-associated protein	8	Да
flgL	flagellar hook-associated protein	9	Да
flgJ	flagellar protein J	10	Нет

В различных бактериях, представителей как бетапротеобактерий (например, Methylobacillus flagellatus), гамма протеобактерий (Pseudomonas aeruginosa) в окрестности гена flgC встречаются гены 2-9 (Во всех! Очень высокая консервативность), десятого гена (flgJ) нет лишь у Thiomicrospira crunogena - облигатная хемолитоавтотрофная бактерия)

Задание 2. Опероны, Door

На сайте DOOR был найден оперон Pseudomonas aeruginosa PAO1 (номер 12254), в который входит наш ген flgC (Рис. 2).

Рис. 2. Опрерон 12254 бактерии Pseudomonas aeruginosa (PAO1), в который входит изучаемый ген flgC , а так же гены flgB, flgD и flgE.

В данный оперон 12254 входят четыре гена: flgC, flgB, flgD, flgE. Все эти гены были найдены с помощью SEED (таблица 1). Они функционально связаны, так как участвуют сборке флагеллы, поэтому неудивительно, что они находятся в одном опероне.

Задание 3. Метаболические пути, KEGG

На Рис. 3 представлен метаболический путь (если это можно так назвать), в котором присутствует белок FlgC (продукт гена flgC). Изображение демонстрирует строение бактериальной флагеллыи белки, участвующие в её формировании.
Наш белок FlgC выделен на Рис. 3 зелёным, FlgB, FlgD, FlgE, продукты генов flgB, flgD и flgE, входящих в один оперон с геном flgC, выделены красным, FlgF, FlgG, FlgH, FlgI, FlgK, FlgL, продукты генов, найденных с помощью SEED, покрашены жёлтым.

Рис. 3. Метаболический путь, в который входит белок FlgC

Видно, что в данный метаболический путь (Flagellar assembly) входят все белки из найденного оперона, и все найденные SEEDом, кроме FlgJ. Согласно литературным данным, белок FlgJ (Flagellar protein) содержит С-концевой домен, пептидогликангидролазу (мурамидазу), необходимую для формирования L-кольца во внешней мембране, и N-концевой домен, который напрямую вовлечён в процесс сборки стержня флагеллы. В этот же процесс, например, вовлечены белки FlgC, FlgB, FlgG, FlgF, котрые есть в данном пути. Поэтому не совсем понятно, почему FlgJ не показан в данном метаболическом пути.

Таблица 1. Итоговая таблица по данному практикуму

Идентификатор белка	PA1078
Название гена	flgC
Организм	Pseudomonas aeruginosa PAO1
Функция белка	белок стержня базального тела флагеллы (Flagellar basal-body rod protein), участвует в сборке флагеллы бактерий.
KEGG	Flagellar assembly
Номер оперона	12254
Белки из того же оперона	FlgB, FlgD, FlgE
Белки из геномного окружения	FlgB, FlgD, FlgE, FlgF, FlgG, FlgH, FlgI, FlgK, FlgL, FlgJ

Главная