![Рис. 1 Микрофотография Cryptobacterium curtum, штамм 12-3T (сканирующий электронный микроскоп) [3]](./fig1.png)
Винников Ренат
Данная работа представляет собой небольшой обзор генома Cryptobacterium curtum - патогенной бактерии из ротовой полости человека. В работе были рассмотрены такие характеристики генома и протеома, как количество генов по типам, частоты комплементарных пар A-T и G-C в геномных ДНК, а также приведена гистограмма длин белков.
Cryptobacterium curtum относится к семейству Coriobacteriaceae, класс Actinobacteria. Является единственным представителем рода Cryptobacterium. [1] Обитает во рту человека, является одним из возбудителей пародонтита. Бактерии грамположительны (однако в некоторых культурах клетки были грамотрицательными), палочковидные (внешний вид представлен на рис. 1), не имеют жгутиков, не способны к споруляции, являются облигатными анаэробами, мезофильны, не способны метаболизировать сахара, способны к гидролизу аргинина и лизина (данные аминокислоты используются для культивирования этих бактерий). По фенотипу данные бактерии близки к бактериям рода Eubacterium [2]. Размер генома Cryptobacterium curtum составляет 1 617 804 пар оснований, экстрахромосомальных элементов (плазмид) бактерия не имеет. Общее количество генов - 1425. [3]
Рис. 1 Микрофотография Cryptobacterium curtum, штамм 12-3T (сканирующий электронный микроскоп) [3]
Геном был взят из базы данных Genome NCBI [4]. Для визуализации данных (составления таблиц) использовалась программа MS Excel. В начале работы данные были импортированы из текстового файла, после чего из полученной хромосомной таблицы была составлена плоская таблица со списком генов бактерии - для этого были использованы фильтры и формула ВПР(). Для подсчета генов по типам была использована сводная таблица. Данные для гистограммы также были получены с помощью сводной таблицы а затем переведены в обычную таблицу. Для получения частот встречаемости комплементарных A-T и G-C пар использовалась команда geecee из пакета EMBOSS командной оболочки bash.
Рис.2 Гистограмма длин белков.
В рамках работы была построена гистограмма распределения белков по длинам в определенных диапазонах (рис. 2). Минимальная длина белка - 37 аминокислотных остатков (50S рибосомальный белок L36), максимальная - 2400 (белок с неизвестной функцией, содержащий домен MBG-2). Как видно из гистограммы, больше всего белков с длиной от 157 до 397 аминокислотных остатков. Всего белков 1337 (таблица 2), и по внешнему виду гистограммы можно судить о разнообразии протеома данной бактерии. В целом в ходе анализа белков было отмечено наличие большого количества белков с неизвестной функцией, что является основанием для дальнейшего изучения протеома данной бактерии.
Длина генома данной бактерии составляет 1 617 804 пар оснований, что совпадает со значением взятым из литературы [3] и, согласно источнику [5], входит в диапазон длин геномов “почти всех эубактерий и архей”.
Соотношение G-С:A-T составляет 0,51:0,49 (таблица 1), что соответствует условиям проживания бактерии - не слишком горячая и не слишком холодная температура (приблизительно 37 °C)
| G-C | A-T |
|---|---|
| 0,51 | 0,49 |
Таблица 1. Частота встречаемости комплементарных пар A-T и G-C в геноме Cryptobacterium curtum
Таблица 2 показывает распределение генов по типам. Интересно, что общее количество генов здесь составляет 1407 (как и в источнике [4]), в то время как данные из [3] для штамма 12-3T указывают на 1425 генов - вероятно, данные в статье приведены для другого штамма.
| Gene_type | Count |
|---|---|
| protein_coding | 1337 |
| pseudogene | 10 |
| RNase_P_RNA | 1 |
| rRNA | 9 |
| SRP_RNA | 1 |
| tmRNA | 1 |
| tRNA | 48 |
| Общий итог | 1407 |
Таблица 2. Типы генов Cryptobacterium curtum
Проведенный обзор показывает, что геном/протеом бактерии Cryptobacterium curtum проанализирован не до конца.
Выражаю благодарность однокурсницам Машковой С. Д., Богомаз О.Д. и Бетеньковой Р. Ю. за мотивацию меня на написание данного обзора.
Книга MS Excel: https://drive.google.com/file/d/1e6ohBAtQ7JmFGwvjaeJlSTo0eo-dGHvN/view?usp=sharing
[1] “Википедия о Cryptobacterium curtum” https://en.wikipedia.org/wiki/Cryptobacterium_curtum
[2] Futoshi Nakazawa, Sergio E. Poco, Tetsuro Ikeda et al. Cryptobacterium curtum gen. nov., sp. nov., a new genus of Gram-positive anaerobic rod isolated from human oral cavities. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Volume 49, Issue 3 (1999).
[3] Konstantinos Mavrommatis, Rüdiger Pukall, Christine Rohde et al. Complete genome sequence of Cryptobacterium curtum type strain (12-3T). Stand Genomic Sci. Sep 29; 1(2): 93–100 (2009).
[4] “Genome NCBI - геном Cryptobacterium curtum” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/?term=Cryptobacterium+curtum+DSM+15641
[5] “Википедия о размерах генома (в том числе прокариот)” https://ru.wikipedia.org/wiki/Геном#Размер_и_структура_генома