Миниобзор

Звонцов О.А.

Факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М.В. Ломоносова, 2023 г.

1.Введение

Табл.1. Систематика:

Домен Bacteria
Тип Pseudomonadota
Класс Gammaproteobacteria
Отряд Pseudomonadales
Cемейство Pseudomonadaceae
Род Pseudomonas
Вид P. paraeruginosa

P. aeruginosa вид грамотрицательных факультативно анаэробных бактерий, вызывающий у животных, включая человека, пневмонию и сепсисы. Характиризуется высокой устойчивостью к антибиотиком. В лабораторной диагностике для определения бактерии используют её способность расти при 42 ° [1]. При этом патогенность штаммов различна, в связи с разным набором эффекторных белков. На основе филогеномного анализа штаммы были разделены на две клады, различия между которыми оказались достаточны для выделения одной их них в отдельный вид, названный P. paraeruginosa. [2]

В данной работе исследуется геном и протеом бактерии P. paraeruginosa: была составлена таблица числа генов белков и генов разных типов РНК для каждого репликона, гистограмма длинн белков, а так же GC-состав

2.Материалы и методы

Для получения данных о геноме и протеоме бактерии были использованна таблица feature_table c сайта ftp.ncbi.nlm.nih.gov . На её основе при помощи Google sheets было подсчитано общее число генов, кодирующих РНК и белки (табл. 2), число генов кодирующих РНК и белки для разных репликонов (табл. 3); была составлена гистограмма длин белков (рис.1); исследован GC состав (рис.2)

3.Результаты

3.1. Количество генов, кодирующих РНК и белки

Табл.2 Общее число генов, число генов кодирующих РНК и белки:

gene 5759
CDS 5680
tRNA 63
tRNA 12
ncRNA 3
tmRNA 1

По результатам исследования видно что у P.paraeruginosa всего одна tmRNA (транспортно-матричная РНК) [3].

Известно, что она участвует в высвобождении рибосом, застрявших во время трансляции дефектных мРНК — транс-трансляция. В первую очередь она важна в стрессовых ситуациях, но у некоторых бактерий происходит и в нормальных условиях.

tmRNA может высвобождать рибосому, блокированную антибиотиком, чем повышает резистентность бактерии к лекарствам. Этот факт важен для изучения способов преодоления устойчивости P. paraeruginosa и P.araeruginosa , к антибиотикам.

3.2. Число генов, кодирующих РНК и белки в разных репликонах

Табл. 3. Гены на разных репликонах

genomic_accession seq_type chromosome CDS tRNA rRNA ncRNA tmRNA
NZ_CP020560.1 chromosome 5617 63 12 3 1
NZ_CP020561.2 plasmid pCR1 63 0 0 0 0

На основе табл.3 видно, что 98,9% всех находится на кольцевой хромосоме

Доля различных РНК от всех генов — всего 1,3% Для P. aeruginosa (paraeruginosa) характерна повышенная устойчивость к антибиотикам в связи с длительным контактом с ними в больницах. Внутри колоний P. aeruginosa (paraeruginosa) происходит активный обмен плазмидами с генами белков устойчивости к антибиотикам.

3.3. Гистограмма длин белков

”Гистограмма”
рис.1 Гистограмма длин белков P. paraeruginosa

На полученной гистограмме представлено количество белков в зависимости от их размера. Наибольшее число белков имеет длину 200-300 аминокислотных остатков, в то время как наибольший из встретившихся — длину 4900-5000 аминокислотных остатков ( см.таблицу в сопроводительных материалах])

3.4 GC-cостав

”Диаграмма”
рис.2 Соотношении AT и GC в геноме

Данные показывают повышенное число GC пар в геноме P. paraeruginosa. Это объясняет способность бактерии сохранять рост при высокой температуре, которая могла возникнуть как адаптации при заражении теплокровных животных.

4.Сопроводительные материалы

5. Список литературы