| Главная | Семестры | Обо мне | Ссылки |
|---|
Геномное окружение. База данных STRING
Для работы был выбран белок репарации и рекомбинации ДНК RadA археи Methanococcus voltae, штамм А3. С этим белком я работала в курсе биоинформатики. С помощью базы данных STRING можно определить, с какими белками способен взаимодействовать данный белок. Граф белковых взаимодействий с RadA показан на рис. 1. В таблице 1 приведена информация о белках, взаимодействующих с RadA, полученная из KEGG, RefSeq и Pfam.
Рис. 1. "Граф взаимодействий" белка RadA. Ребра выделены: зеленым, если гены белков расположены рядом друг с другом, синим, если гены белков встречаются вместе, черным, если гены экспрессируются вместе, фиолетовым, если взаимодействие белков показано экспериментально, голубым, если информация о взаимодействии есть в базах данных, салатовым, если есть литературные данные о взаимодействии. Изображение получено с помощью STRING в режиме evidence на первом уровне близости
Таблица 1. Белки, взаимодействующие с RadA
| Название гена | Название белка | Перевод названия | Функция | Метаболические пути |
|---|---|---|---|---|
| Mvol_0936 | ERCC4 domain-containing protein | Белок с доменом ERCC4 | Белок с хеликазной и 5'-3'-экзонуклеазной функцией | Судя по функциям, участвует в рекомбинации ДНК |
| Mvol_0765 | DNA topoisomerase I | ДНК-топоизомераза I | Расплетает суперспирализованные молекулы ДНК | Репликация, рекомбинация ДНК |
| Mvol_1013 | tRNA/helicase-type nucleic acid-binding protein | НК-связывающий белок тРНК/хеликазного типа | Связывается с НК | Репликация ДНК, репарация NER, репарация мисмэтчей, гомологичная рекомбинация |
| Mvol_1508 | hypothetical protein | Гипотетический белок | Есть домен фактора репликации | Возможно, участвует в репликации ДНК |
| Mvol_0037 | metallophosphoesterase | Металлофосфоэстераза | Есть фосфоэстеразный домен, ассоциированный с ДНК-полимеразами | Репарация двухцепочечных разрывов ДНК |
Геномное окружение белка RadA с точностью до филума приведено на рис. 2.
Из рис. 2 видно, что белок и его окружение встречаются только у архей Euryarchaeota.
Также стоит отметить, что во всех приведенных организмах ген белка RadA находится рядом с геном НК-связывающего белка тРНК/хеликазного типа (показан бледно-зеленым цветом).
Встречается также описание этого белка как фактора репликации.
Полностью раскрытое дерево: загрузить.
Рис. 2. Геномное окружение белка RadA. Красным цветом показан ген белка RadA, бледно-зеленым - ген Mvol_1013 (НК-связывающего белка тРНК/хеликазного типа), зеленым - ген Mvol_0765 (ДНК-топоизомеразы I). Изображение получено с помощью STRING в режиме genome neighborhood с точностью до филума
График совместной встречаемости гомологов генов показан на рис. 3. Организмы взяты с точностью до филума.
Рис. 3. График частот совместной встречаемости гомологов генов. Цвет квадратов меняется от белого через красный до черного, что отражает соответственно более низкую или более высокую степень гомологичности. Полные квадраты говорят о том, что ген встречается целиком, неполные - что встречается какой-либо мотив в составе гена. Изображение получено с помощью STRING в режиме occurrence с точностью до филума
Белок RadA является аналогом бактериального белка RecA и участвует в репарации и рекомбинации ДНК. Как видно из таблицы 1, взаимодействующие с ним белки задействованы в тех же самых процессах. И при репарации, и при рекомбинации в ДНК присутствуют двуцепочечные разрывы, поэтому неудивительно, что в обоих путях работают одни и те же белки. Можно утверждать, что они не входят в единый белковый комплекс. Данные белки скорее можно назвать инструментами, которые клетка использует в разных, не связанных друг с другом процессах, сопровождаемых сходными событиями (появлением разрывов в ДНК).
Из схемы геномного окружения следует вывод, что гены белка RadA и НК-связывающего белка (Mvol_1013), вероятно, находятся в одном опероне, так как находятся на одной и той же цепи рядом друг с другом во всех известных геномах, где они присутствуют. Ген белка RadA встречается только у архей, но существуют гомологичные ему белки у бактерий (RecA) и у эукариот (Rad51). Взаимодействующие с ним белки тоже, как видно из графика совместной встречаемости, имеют гомологов у представителей всех трех доменов. Это связано с тем, что они играют важную роль при ключевом процессе клетки: репликации ДНК. Гипотетический белок не встречается у других представителей, возможно, он неправильно аннотирован.