Практикум 10

ВЫРАВНИВАНИЕ ГЕНОМОВ

ПОИСК ПАРЫ ОРГАНИЗМОВ

Некоторые клостридии, включая Clostridium septicum и Clostridium chauvoei, вызывают инфекционные заболевания крупного рогатого скота. C. septicum вызывает болезнь под названием брадзот (Рис 1). Это острое инфекционное заболевание овец, характерезующееся быстрым отравлением организма, поражением желудка, печени и других внутренних органов. [1]

C. chauvoei причина эмфизематозного карбункула (blackleg) (Рис 2) - острого неконтагиозное заболевание крупного рогатого скота. Характеризуется хромотой, крепитирующим отёком и быстрой гибелью животных. [2]

По анализу 16S рРНК эти виды бактирий являются сестринскими (Рис 3) и находятся в группе Clostridium cluster I [3]

Sorry!
Рис 1. Сычуг овцы с браксисом.
Sorry!
Рис 2. Поражения "черной ножкой" крупного рогатого скота.
Sorry!
Рис 3. Филогенетические взаимоотношения C. septicum и C. chauvoei с другими клостридиями на основе последовательностей гена 16S рРНК.

ПОСТРОЕНИЕ КАРТ ЛОКАЛЬНОГО СХОДСТВА

Выравнивание я сделал по единственным хромосомам соответствующих организмов, искал организмы с помощью новой версии сайта NCBI, выбирая уровень сборки не ниже хромосомного.

Привожу соответствующие ACC:
C. septicum NZ_CP023671.1
C. chauvoei NZ_CP018630.1

Sorry!
Рис 4. Карта локального сходства геномов C. septicum и C. chauvoei, сделанная с помощью алгоритма blastn с параметрами по умолчанию. По оси абсцисс отложены координаты по геному C. septicum, по оси ординат - C. chauvoei.
Sorry!
Рис 5. Карта локального сходства геномов C. septicum и C. chauvoei, сделанная с помощью алгоритма megablast с параметрами по умолчанию. По оси абсцисс отложены координаты по геному C. septicum, по оси ординат - C. chauvoei.

АНАЛИЗ КАРТ ЛОКАЛЬНОГО СХОДСТВА

Карта megablast содержит меньше шума, так как по умолчанию в этом алгоритме используется большая длина слова (28). В карте blastn, в свою очередь, слегка заметны вертикальные и горизонтальные полосы, которые представляют из себя повторы.

Рассмотрим Dot Plot megablast (Рис 6).

Последовательности выравнились хорошо, почти по всей длине. Не трудно заметить, что экспериментаторы взяли разные точки начала секвенирования, при этом выбрав обратные цепи ДНК.

Разными цветами я отметил геномные перестройки:

Sorry!
Рис 6. Карта локального сходства геномов C. septicum и C. chauvoei, сделанная с помощью алгоритма megablast. Разными цветами показаны геномные престройки.

1. Braxy or Bradsot-like Abomastitis Caused by Clostridium septicum in a Calf
G J Schamber, I E Berg, J R Molesworth
PMID: 17422653 PMCID: PMC1680202

2. Bacterial diseases of farmed deer and bison
C. Mackintosh, J.C. Haigh, F. Griffin

3. Phylogenetic positions of Clostridium chauvoei and Clostridium septicum based on 16S rRNA gene sequences
P Kuhnert 1, S E Capaul, J Nicolet, J Frey
PMID: 8863454 DOI: 10.1099/00207713-46-4-1174