Chlamydia trachomatis - облигатный аэробный внутриклеточный паразит эукариот, Грамотрицательная бактерия, коккоидной формы или в форме палочки. Эта бактерия является главной причиной урогенитальных заболеваний, передающихся половым путем. Кроме того, она вызывает распространенное инфекционное заболевание глаз трахому, которая может привести к слепоте [1].

Рис.1. Микрофотография штамма Chlamydia trachomatis Sweden2 в клетках печени зеленой мартышки [2]. Поскольку эта бактерия является облигатным паразитом, ее можно выращивать только в культуре клетки-хозяина.

Штамм Sweden2 был обнаружен в 2006 году в Швеции. Он отличается делецией участка длиной 377 нуклеотидов в плазмиде. Поскольку удаленный участок включал в себя цели, используемые коммерческими программами по диагностике заболеваний, штамм смог быстро распространиться в Швеции. Биология штамма схожа с биологией всего вида [2].

Геном бактерии состоит из одной хромосомы длиной 1042839 пар оснований. Геном описан в записи NC_017441.1 базы данных RefSeq. По данным NCBI, геном Chlamydia trachomatis Sweden2 содержит 922 гена, из которых 875 кодируют белки.

Описание оперона АТФ-синтазы

АТФ-синтаза – белковый комплекс, состоящий из двух частей, каждая из которых состоит из нескольких субъединиц. Одна из частей закреплена в мембране, вторая гидрофильна и находится в водной фазе. АТФ-синтаза синтезирует АТФ из АДФ и фосфата в гидрофильной части за счет пропускания положительно заряженных ионов (H+, Na+) через мембранную часть.

На рисунке 2 представлено окружение гена sctN, кодирующего белок, возможно входящий в состав АТФазы. В таблице 1 рассмотрены ближайшие гены, сонаправленные с sctN, и вычислены межгенные расстояния, чтобы проверить возможность вхождения их в оперон. Вероятно, 12 генов входят в состав оперона.

В записи NC_017441 написано, что sctN кодирует белок, похожий на β-субъединицу АТФазы FoF1-типа. Однако данный белок входит не в состав обычной АТФазы, а в состав системы секреции III типа (Type III secretion system), связанной с работой жгутика. Как видно из таблицы 1, в опероне находится еще 3 гена, напрямую связанных с этой системой.

Рис 2. Окружение гена sctN в геноме Chlamydia trachomatis Sweden2. Как видно из рисунка, вокруг sctN находится 12 сонаправленных генов, которые потенциально могут составлять оперон. Рисунок получен с помощью геномного браузера на сайте NCBI (ncbi.nlm.nih.gov)

Таблица 1. Красным выделен данный ген, голубым – гены, вероятно входящие в оперон. Как видно, расстояние от гена hemA до гена sycE слишком большое (719 нуклеотидов), чтобы считать hemA входящим в оперон. Расстояние от гена sctQ до гена pkn5 тоже большое (134 нуклеотида), но не настолько, чтобы исключить вероятность вхождения генов pkn5 и SW2_6861 в оперон.

Ген	Начало	Конец	Расстояние от предыдущего	Продукт	Перевод названия продукта
hemA	759583	760590		glutamyl-tRNA reductase	глутамил-тРНК редуктаза
sycE	761310	761711	719	Type III secretion system chaperone	шаперонный белок системы секреции III типа
SW2_6761	761715	764204	3	phosphopeptide binding protein	белок, связывающий фосфопептиды
SW2_6771	764248	764499	43	hypothetical protein	гипотетический белок
SW2_6781	764526	764777	26	hypothetical protein	гипотетический белок
SW2_6821	764796	765245	18	hypothetical protein	гипотетический белок
SW2_6801	765265	765936	19	hypothetical protein	гипотетический белок
sctN	765938	767266	1	ATP synthase	АТФ-синтаза
SW2_6821	767289	767795	22	hypothetical protein	гипотетический белок
SW2_6831	767799	768647	3	hypothetical protein	гипотетический белок
sctQ	768657	769778	9	Type III secretion component, basal	базальный компонент секреции III типа
pkn5	769913	771385	134	putative serine/threonine-protein kinase	предполагаемая серин/треонин-протеинкиназа
SW2_6861	771382	774147	-2	Type III secretion structural protein	структурный белок секреции III типа

---

[1] MicrobeWiki

[2] Unemo M et al., The Swedish new variant of Chlamydia trachomatis: genome sequence, morphology, cell tropism and phenotypic characterization. Microbiology, 2010 May; 156(Pt 5):1394-404. Полная версия статьи на NCBI