Вдовина Таисия
Факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М. В. Ломоносова, город Москва, территория Ленинские Горы, 1с73
В проведённом исследовании был изучен и проанализирован геном и протеом бактерии Bermanella marisrubi. Была получена гистограмма длин белков для анализа протеома. Также было определено количество генов, кодирующих белки и разные виды РНК: мРНК, тРНК, рРНК, нкРНК, тмРНК; и их соотношение в геноме. С помощью программы получили количество нуклеотидов в геноме и их процентное соотношение.
Целью данного обзора является изучение генома и протеома Bermanella marisrubri. Разберем систематическое положение:
Bermanella marisrubri — гетеротрофная, строго аэробная и подвижная бактерия рода Bermanella, выделенная из морской воды Эйлатского залива Красного моря в Израиле. К сожалению об этой бактерии мало что известно, поэтому и было проведено исследование протеома и генома Bermanella marisrubi в данном миниобзоре [1].
Данные по геному исследуемой бактерии были взяты с сайта Национального Центра Биотехнологической информации (NCBI). Для анализа данных использовались электронные таблицы Google Sheets. С использованием языка программирования Python 3.9 и сервиса Google Colab получили число нуклеотидов в геноме бактерии.
3.1.Статистические данные о генах РНК на разных репликонах
В проведённом исследовании было получено общее число генов; число генов, кодирующих разные типы РНК и белков на разных репликонах бактерии Bermanella marisrubi (табл. 2). Общее число генов – 3304. На плазмиде было обнаружено всего 49 генов, кодирующих белки. Это составляет всего лишь ~1,48% всего количества генов. Конечно же стоит отметить, что большая часть генов (~96,7%) кодирует последовательности белков. Среди РНК больше всего кодируется тРНК (среди числа генов РНК это примерно 78,7%). Это можно объяснить тем, что транспортная РНК участвует в синтезе бел- ков, которые в свою очередь участвуют в метаболизме клетки бактерии и регуляции её жизнедеятельности. Вероятно, такое количество тРНК по отношению ко остальным видам можно объяснить тем, что Bermanella marisrubi живёт в Красном море (самом солёном в Мировом океане) и такое большое количество транспортных РНК необходимо для синтеза специализированных белков и белковых комплексов, которые впоследствии помогают бактерии выживать в воде высокой солёности.
3.2. Гистограмма длин белков
Была составлена гистограмма длин белков Bermanella marisrubi (рис.1).
На гистограмме видно, что больше всего в протеоме бактерии B. marisrubi встречаются белки длиной 200-300 аминокислот. Так же близкое значение встречаемости имеют белки длиной 100-200 аминокислот. На (рис.1) можно увидеть, что после достижения значений длины в 200-300 а/к. идёт плавный спад количества белков большей длины. Это можно связать с тем, что для бактерии является неудобным синтез белков большей длины (так как затрачивается большое количество ресурсов (время, энергия)).
3.3.Количество нуклеотидов
Используя код на языке программирования Python нам удалось подсчитать количество нуклеотидов в геноме Bermanella marisrubi. В генетическом коде встречается всего четыре нуклеотида: T, A, G и C.
Отразим данные табл. 3 в диаграмме:
По построенной диаграмме можно сказать, что количество пар AT и TA (56%) больше, чем пар GC и CG (44%). А так как между нуклеотидами А и Т две связи, а между G и C три связи, можно сказать, что молекула ДНК Bermanella marisrubi достаточно сильно подвержена воздействию окружающей среды (менее устойчивы).
Геномная и протеомная последовательности были загружены с портала NCBI
Код для расчета числа нуклеотидов из файла формата fna
Материалы Google таблиц
2. Систематика
3. Pinhassi, J.; Pujalte, M. J.; Pascual, J.; Gonzalez, J. M.; Lekunberri, I.; Pedros-Alio, C.; Arahal, D. R. (1 February 2009). International Journal of Systematic and Evolution- ary Microbiology. 59 (2): 373–377.