Сигнал в геноме
Для анализа я выбрала промотор для сигма-фактора E.coli σ32 (RpoH) – the heat shock sigma factor.
Этот промотор включает -35 и -10 участки (и не только) от старта транскрипции, связывающие RpoH - сигма-фактор теплового шока.
Этот промотор есть у всех генов, которые должны быть включены в ответ на тепловой шок - в первую очередь, шапероны, репаративные белки, протеазы и тд., он активирует транскрипцию этих генов.
Согласно данным, этот профиль у E. coli имеют 105 генов, разделенных на 66 независимых транскрипционных единиц.
В зависимости от важности гена в тепловом ответе сила сигнала будет отличаться - например, у белков теплового шока и шаперонов сигнал будет довольно сильным: если уж включилась трансляция соответствующего сигма-фактора, значит, он определенно крайне нужен, и связывание с промотором будет частое, то есть сигнал будет скорее сильным.
Самым ярким примером будут промоторы белков GroE and DnaK - они связывают σ32-like и основной σ70 факторы, то есть являются не очень специфичными, но крайне чувствительными представиттелями сигнала.
Из них промотор GroE более медленный и слабый, чем DnaK:
Источники:
Yura, T., Kawasaki, Y., Kusukawa, N. et al. Roles and regulation of the heat shock σ factor σ32 in Escherichia coli . Antonie van Leeuwenhoek 58, 187–190 (1990). https://doi.org/10.1007/BF00548931
Nonaka G, Blankschien M, Herman C, Gross CA, Rhodius VA. Regulon and promoter analysis of the E. coli heat-shock factor, sigma32, reveals a multifaceted cellular response to heat stress. Genes Dev. 2006 Jul 1;20(13):1776-89. doi: 10.1101/gad.1428206. PMID: 16818608
Построение PWM
Скачать последовательности начала генов из статьи выше оказалось сильно дольше, чем я думала, поэтому буду составлять PWM для окрестности старт-кодона человека.
Для этого взяли координаты начала генов и окрестность от -20 до +20 от старт-кодона
Скачали 200 последовательностей для дальнейшей работы - 100 с мотивом и 100 негативный контроль
Код для построения PWM взят у Никиты Поломошнова и доработан: Код
Результат - матрица весов:
Построение лого
Я воспользовалась веб сервисом webLogo, логотип последовательности:
Наблюдаем последовательность Козак и четко видим старт кодон.