Что кодирует фрагмент нуклеотидной последовательности?

Навигационное меню:

• На страничку третьего семестра

Вариант 1.

Начальные данные:

• Начало фрагмента в геноме Klebsiella pneumoniae 4070583
• Длина фрагмента 7000

Задача:



• Получить заданную последовательность
• Определить, закодированы ли там белки, похожие на белки из Salmonella typhimurium
• Проиндексировать протеом
• Выбрать программу, подходящую для поставленной задачи
• Исследовать полученный файл
• Назвать участки исследуемого фрагмента по имени гомологичного белка
• Описать расположение кодирующих областей

Результаты:

СКАЧАТЬ allfiles.tgz

• Выбор программы BLASTX.
  • Обоснование: Эта программа используется для анализа новых нуклеотидных последовательностей и предсказания кодирующих участков. Берет пробную последовательность нуклеиновых кислот и ищет в белковых базах данных.
    
• Команды:
  • seqret kpn_genome.fasta -sask - получили файл frag.fasta c последовательностью фрагмента
  • formatdb -i slaty_proteome.fasta -p T -n salty - получили индексные файлы
  • blastall -p blastx -d salty -i frag.fasta -o result_new.txt -F F -e 0.001 - получили файл с выравниваниями, что позволило определить "гомологов" (c e-value < 0.001)
    
• фрагмент файла result_new.txt

  
                                                                   Score    E
  Sequences producing significant alignments:                      (bits) Value
  
  Q8ZMD2 Q8ZMD2_SALTY Putative nucleotide binding.                      835   0.0  
  Q8ZMD1 Q8ZMD1_SALTY Putative HAAAP family serine transport protein.   786   0.0  
  Q8ZMD0 Q8ZMD0_SALTY L-serine dehydratase (EC 4.2.1.13).               546   e-156
  Q8ZMD3 QUEF_SALTY NADPH-dependent 7-cyano-7-deazaguanine reducta...   501   e-142
  Q8ZLW1 Q8ZLW1_SALTY HAAAP family L-threonine/ L-serine permease.      445   e-125
  Q8ZP07 Q8ZP07_SALTY L-serine deaminase I/L-threonine deaminase I...   442   e-124
  Q8ZLW3 Q8ZLW3_SALTY L-serine deaminase (EC 4.2.1.13).                 385   e-107
  Q8ZM95 Q8ZM95_SALTY Putative transport protein.                       294   5e-80
  P60084 SYDP_SALTY Protein syd.                                        253   1e-67
  Q8ZMD5 TRUC_SALTY tRNA pseudouridine synthase C (EC 5.4.99.-) (t...   228   5e-60
  Q8ZNL3 Q8ZNL3_SALTY Putative D-serine dehydratase.                    201   7e-52
  Q8ZLW4 Q8ZLW4_SALTY Putative HAAAP family transport protein.          155   3e-38
  Q8ZMD4 Q8ZMD4_SALTY Putative cytoplasmic protein.                     142   2e-34
  Q8ZLB3 Q8ZLB3_SALTY Putative HAAAP family transport protein.          133   2e-31
  Q8ZRV9 RLUA_SALTY Ribosomal large subunit pseudouridine synthase...    62   7e-10
  Q8ZQ16 RLUC_SALTY Ribosomal large subunit pseudouridine synthase...    60   2e-09
  P65836 RLUD_SALTY Ribosomal large subunit pseudouridine synthase...    43   3e-04
  
  

• Поскольку гомологов много, рассмотрим первые семь.
• Для чистоты исследования в схеме указаны именно названия генов, полученные из базы данных.
• Поиск в UniPROT:
  
  Query "((((([uniprot-AccNumber:Q8ZMD2*] | [uniprot-AccNumber:Q8ZMD1*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZMD0*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZMD3*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZLW1*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZP07*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZLW1*]) " found 7 entries
  
  Теперь мы знаем названия генов.
  
• Схема:
  
  

  
  
  Гипотетические гены во фрагменте 4070583-4077582 
  
  
  3'--------------------------------------------------------------------------------------5'
  
  5'-[=>ген QUEF, 1932-2774]------[=>ген YGDH, 2889-4253]--[=>ген SDAC, 4766-------6052]--3'
                                                                [=>ген TDCC, 4781-6049]      
  
  
  
  
  3'--------------------------------------------------------------------------------------5'
  
  5'-----[=>ген SDAB, 6121-6999]----------------------------------------------------------3'
         [=>ген SDAA, 6121-6999]
         [=>ген TDCG, 6121-6999]
  
  
  

  Заметим интересное расположение генов SDAB, SDAA и TDCG

• Использую link с EMBL:
  
  Query "((((((([uniprot-AccNumber:Q8ZMD2*] | [uniprot-AccNumber:Q8ZMD1*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZMD0*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZMD3*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZLW1*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZP07*]) | [uniprot-AccNumber:Q8ZLW3*]) > EMBL ) " found 3 entries
  
• Исследую первую запись:
  
  генов 18. взаимно располагаются на разных цепях.