Отчётное задание

Алгоритм выполнения работы

1. Получение фрагмента генома бактерии Yersinia mollaretii : Программе seqret embl:AALD01000003 -sask задаются параметры:
   Begin at position [start]: 21001
   End at position [end]: 28000
   Reverse strand [N]: n
   output sequence(s) [aald01000003.fasta]: aald01000003.fasta
   Программа вырезает фрагмент генома Yersinia mollaretii с 21001 по 28000 нуклеотид в 5'-3'-направлении.


2. Полный геном бактерии Escherichia coli получается запуском программы: sw:*_ecoli >all_ecoli.fasta


3. Индексные файлы для последующего поиска программами создаёт программа formatdb -i all_ecoli.fasta -p T -n ec


4. Извлчение из вырезанного фрагмента трансляции всех открытых рамок считывания длиной не менее 240 нуклеотидов:
   
   getorf -table 11 -minsize 240 -find 1 -sequence aald01000003.fasta
   Выходной файл программы aald01000003.orf содержит 17 аминокислотных последовательностей, закодированных найденными рамками.


5. Поиск сходных последовательностей у E.coli
   Программа blastall -p blastp -d ec -i aald01000003.orf -o out_ecoli.txt -m 8 -e 0.001 находит последовательности из генома E.coli, при условии E-value<0,001
   Теперь с помощью скрипта нетрудно построить таблицу, включающую информацию обо всех открытых рамках считывания в вашем фрагменте генома:

   Номер	Начало	Конец  Направление  Число гомологов      ID	     E-value
   1	46	939	 прямое	   	 1	      LEP_ECOLI	   1,00E-127
   2	1244	1921	 прямое	   	 1	      RNC_ECOLI	   1,00E-108
   3	1921	2829	 прямое	   	 5	      ERA_ECOLI	   4,00E-148
   4	2796	3563	 прямое	   	 1	      RECO_ECOLI   8,00E-107
   5	3700	4449	 прямое	   	 1	      PDXJ_ECOLI   8,00E-107
   6	4452	4829	 прямое	   	 1	      ACPS_ECOLI   3,00E-51
   7	5290	6630	 прямое	   	 7	      GNTP_ECOLI   0.0
   9	6973	6713	обратное   	 1	      YFHL_ECOLI   5,00E-39
   

   В таблице приведены начало во фрагменте, конец во фрагменте, направление (прямое или обратное), число сходных последовательностей, идентификатор самого близкого из найденных белков E. coli и E-value находки.


6. Схематическое изображение на фрагменте тех открытых рамок, для которых нашлись сходные последовательности в E.coli:
   Гипотетические гены во фрагменте 21001-28000 записи AALD01000003:
   

   3'------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[<=ген yfhl, 27714-27974]------5'
   5'-[=>ген lep, 21050-21940]------[=>ген rnc, 22245-22922][=>ген era, 22922-23830]-------------[=>ген pdxj, 24701-25450]-[=>ген acps, 25453-25830]--------[=>ген gntp, 26291-27631]-----------------------------------3'
   5'---------------------------------------------------------------[=>ген reco, 23797-24564]----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3'
   



7. Расположение гомологичных генов в геноме E.coli:

   5'-[=>ген yfhl, 2697685-2697945]------[=>ген acps, 2698640-2699020][=>ген pdxj, 2699020-2699751]-[=>ген reco, 2699763-2700491]--[=>ген era, 2700503-2701408]----[=>ген lep, 2702357-2703331]-----------------------------------[=>ген gntp, 4547976-4549319]-------3' 
   5'-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[=>ген rnc, 2701405-2702085]------------------------------------------------------------------------------3'
   

   Таким образом, видно, что у E.coli все гены имеют прямое направление и абсолютно другую последовательность, чем у Yersinia mollaretii. При этом у в геноме кишечной палочки все исследуемые гены, кроме gntp находятся в промежутке от 2697685 до 2703331 нуклеотида (длина 5647н.), а gntp находится в отдалении на более чем 2 000 000 нуклеотидов. При этом перекрывание в геноме Y.mollaretii ген era перекрывается на 34 нуклеотида с геном reco, а в геноме E. coli ген era перекрывается на 4 нуклеотида с геном rnc. Интересно, что в геноме Yersinia mollaretii на один нуклеотид перекрываются гены rnc-era, а у E. coli такое перекрывание возникает у генов acps-pdxj.
   Возможными причинами перекрывания могут быть: маленький геном, недостаточный для кодировки всей информации, "перескок" рамки считывания: рибосома, пропуская стоп-кодоны, читает второй ген в паре перекрывания в правильной рамке считывания.

На главную