Предсказание генов эукариот

Дан фрагмент генома человека human.fasta. Задача – определить его экзон-интронную структуру гена и описать его альтернативный сплайсинг, используя программы GENSCAN и UCSC Genome Browser.

GENSCAN

С помощью Genscan можно получить информацию о всех экзонах в данном фрагменте. Всего было обнаружено 2 гена, данные об экзонах в них представлены в таблицах 1-2.

Таблица 1. Экзоны первого найденного гена

Таблица 2. Экзоны второго найденного гена

Genome Browser

База UCSC Genome Browser содержит гены, белки, мРНК и другие объекты, картированные на различные аннотированные геномы. Браузер позволяет просмотреть разнообразную информацию, относящуюся к заданному фрагменту ДНК. Программа BLAT аналогично BLAST позволяет искать последовательности в геноме с учетом возможной фрагментированности генома. Доступ к программе можно получить по ссылке Tools → Blat с основной страницы портала.

Был проведен поиск данного фрагмента в геноме человека, сборка hg38 (Dec. 2013). В списке найденных фрагментов был выбран результат со 100%-ным сходством. Режим отображения в браузере: Blat Sequence в группе Mapping and Sequencing Tracks, Human mRNAs и Spliced ESTs в группе mRNA and EST Tracks: pack, остальные переключатели: hide. Визуализация найденного фрагмента представлена на рис. 1.

Рис. 1. Фрагмент генома человека в Genome Browser

На рис. 1 красной рамкой выделен пример альтернативного сплайсинга, а именно кассетные экзоны. Это такие экзоны, которые могут включаться, а могут и не включаться в мРНК. У мРНК AF113132 и EST BI223277 отсутствует экзон, который встречается во всех остальных последовательностях.

BLASTX

Дан фрагмент ДНК kiwi.fasta из генома растения киви Actinidia chinensis. Задача – при помощи программы blastх проаннотировать этот фрагмент: разметить экзон-интронную структуру генов и предсказать их функцию.

Был проведен BLASTX на сайте NCBI (база данных swissprot, среди организмов viridiplantae, exclude vitis vinifera). Графическое изображение получившихся результатов показано на рис. 2. Аннотация экзонов, полученная с помощью BLASTX, представлена в таблице 3.

Рис. 2. Графическое изображение результатов BLASTX

Таблица 3. Аннотация экзонов фрагмента ДНК киви