Геномное окружение

Главная страница
С помощью базы данных SEED было определено геномное окружение гена Pcar_0365, который кодирует белок-предшественник macA, входящий в состав макролидо-спецефического насоса, из Pelobacter carbinolicus (DSM 2380) (Рис.1).


Рис.1 Геномное окружение гена Pcar_0365.

У всех организмов сразу после данного гена (1) по две копии транспортерных гена 2, у Acidiphilium cryptum два гена слились в один, кроме того, на некотором расстоянии есть еще одна копия.
У половины - до гена Pcar_0365 расположен ген 3, кодирующий белок насоса на наружной мембране, у Anaeromixobacter dehalogenars ген 3 находится после генов 1 и 2.
У Pelobacter carbinolicus в окрестностях гена Pcar_0365 находятся гены 4 и 5 – эту же комбинацию можно наблюдать у Acidiphilium cryptum.

Среди представленных организмов все бактерии относятся к протеобактериям, кроме Bacteroides fragilis и Chitinophaga pinensis, которые относятся к Bacteroidetes. Несмотра на это, обе бактерии имеют ген 3 и два гена 2.
Я предположила, что наличие гена 3может быть как-то связано с аэробностью/анаэробностью бактерии:
Pelobacter carbinolicus, Bacteroides fragilis, Syntrophus aciditrophicus, Dechloromonas Aromatica имеют этот ген перед геном 1 и являются облигатными (в основном) или факультативными анаэробами.
Не имеют гена 3 аэробные бактерии Acidiphilium cryptum, Anaeromixobacter dehalogenars, Oceanicaulis alexandrii.
Из этой теории выбиваются Anaeromixobacter dehalogenars – аэробная бактерия, которая также имеет этот ген (не до, а после 1), аэробная Chitinophaga pinensis (систематически далеко от остальных) и анаэробная Shewanella frigidimarin.


На сайте DOOR был найден оперон, в который входит ген Pcar_0365: это оперон 146895, в него входят гены, показанные в таблице 1 и на рисунке 2.

Pcar_0362 гипотетический белок
Pcar_0363 гипотетический белок
Pcar_0364 белок наружной мембраны канала (tolC)
Pcar_0365 белок слияния мембраны (macA принадлежит к подобным белкам) (hlyD)
Pcar_0366 АТФаза ABC-транспортера PHNL (phnL)
Pcar_0367 пермеаза ABC-транспортера
Табл.1. Оперон с геном Pcar_0365.


Рис.2. Оперон с геном Pcar_0365.

В SEED нашлись последние четыре белка, однако гены Pcar_0366 и Pcar_0367 были показаны одним цветом, вероятно, они произошли в процессе дупликации. Pcar_0365, Pcar_0366 и Pcar_0367 нашлись у всех бактерий, Pcar_0364 – у половины.
Почему-то названия белков указаны только для трех из них.


В базе KEGG есть две карты с участием продукта этого белка.
Первая – путь заражения коклюшем, но рассматриваемая бактерия не патогенна и не вызывает этого заболевания.
Вторая – система секреции у грамотрицательных бактерий (Рис.3).


Рис.3 Система секреции у грамотрицательных бактерий.

Все три белка из консервативного геномного окружения входят в состав оперона: показаны красным контуром, заданный белок показан желтой заливкой.

Белки, кодируемые опероном, работают в комплексе и осуществляют транспорт по типу I (Рис.4).


Рис.4 Комплекс, осуществляющий секрецию по типу I.

Итоговая таблица:

Идентификатор Pcar_0365
Название гена hlyD
Организм Pelobacter carbinolicus
Функция белка периплазматическая часть секреционного комплекса
Система KEGG, в которую он входит map03070
Номер оперона 146895
Белки, кодируемые в том же опероне tolC, hlyB
Табл.2 Информация о гене Pcar_0365.



© Широковских Татьяна