Азот Не ubi. J Грязная Дафния Сахарное Лего

Азот Не ubiJ Грязная Дафния Сахарное Лего Голая рибосома Лаборатория бактериальной геномики

2 a Грязная Дафния Голая рибосома Сахарное Лего Азот Лаборатория бактериальной геномики Не ubiJ

3 Что мы* обещали *Роман Раевский, Зоя Червонцева Не ubiJ

4 Что мы* сделали *Роман Раевский, Зоя Червонцева 1. Повторили предсказание структуры РНК. Не сошлось 2. По выравниванию близкородственных последовательностей поняли, что это белок 3. Предварительно подтвердили наличие стерол-связывающего домена 4. Обнаружили гипервариабельный участок Не ubiJ

5 Что мы* сделаем *Роман Раевский, Зоя Червонцева 1. Наведём статистику синонимичных и несинонимичных замен – подтвердим кодирование белка 2. Проверим гипотезу А.А.Миронова о том, что UbiJ – транскрипционный фактор 3. Исследуем функциональный сайт стерол-связывающего домена (совместно с лаб. П.Власова) Не ubiJ

6 Не ubiJ a Грязная Дафния Голая рибосома Сахарное Лего Азот Лаборатория бактериальной геномики

7 Выяснить, сколько каких стартов транскрипции (генных, антисенсовых, внутренних, межгенных) имеют сайты связывания факторов транскрипции (NifA, FixK,FixJ) и сигма-факторов РНК-полимеразы (RpoN, RpoD) Сравнить гены, предсказанные полногеномным предсказанием Bio.python с полученными ранее с помощью сервиса RegPredict. Извлечь координаты малых некодирующих РНК (на основе межгенных стартов транскрипции, регулируемых факторами) Азот Что мы * обещали *Мария Молчанова, Елена Чуклина

8 Посчитали количество стартов разного типа Выделили интересного кандидата в малые некодирующие РНК (нкРНК) с тремя стартами транскрипции, регулируемыми RpoN и, возможно, NifA. Нашли 42 старта, регулируемых NifA+RpoN Для регулятора FixK установили расстояние до старта транскрипции(300 нт) и выяснили, что он, по всей видимости, взаимодействует с RpoD Для FixJ установить расстояния и взаимодействие гораздо сложнее, поскольку сайтов очень мало. Выяснили, что из 12 стартов, регулируемых FixJ, 6 экспрессируются в клубеньках, 1 – в обоих условиях и 5 – в свободно-живущем состоянии. 2 старта имеют сайт RpoD. Nitrogen? Wll fix you Что мы* сделали *Мария Молчанова, Елена Чуклина Азот

9 Сравним гены, найденные полногеномным предсказанием, с полученными ранее с помощью сервиса RegPredict. Проверим кандидаты на нкРНК: консервативность (BLAST) и вторичную структуру РНК. Удостоверимся, что это не белок. Что мы* сделаем *Мария Молчанова, Елена Чуклина Азот

10 Азот Не ubiJ Грязная Дафния Голая рибосома Сахарное Лего Лаборатория бактериальной геномики

11 Сахарное Лего Что мы * обещали *студент: Александра Еремина, руководитель: Анна Казнадзей Выбрать два углевода: распространенный и малораспространенный, и изучить, какие белки в бактериях ответственны за их деградацию. Посмотреть, как соответствующие гены укладываются в кассеты, и как эти кассеты соотносятся с известными метаболическими путями. Оценить эволюционную стабильность / консервативность таких кассет и отдельных их составляющих. Рассмотреть случаи горизонтального транспорта.

12 Сахарное Лего Что мы * сделали *студент: Александра Еремина, руководитель: Анна Казнадзей Изучили все пути деградации лактозы в бактериях. Посмотрели, как соответствующие гены укладываются в кассеты (когда гены лежат рядом на бактериальной хромосоме). Сравнили со случаями, когда гены предпочитают лежать по одиночке, вне кассет (~30% случаев). Определили, гены каких функций более специфичны к окружению и к объединению (гидролазы, альдолазы), какие – менее (киназы, изомеразы). Выяснили, что, как правило, ген гидролазы лежат в геноме отдельно от остальных гены, ответственных за превращения галактозы и глюкозы. Это соответствует нашим представлениям о биохимических и физических процессах в клетке. Тем не менее, обнаружили ряд консервативных кассет, соответствующих одному длинному метаболическому пути деградации лактозы у бацилл (Lactose Degradation I). Выявили по крайней мере один явный случай горизонтального переноса среди них. Обнаружили аналогичную по функциональной составляющий, но не родственную с точки зрения ортологии/структуры белков длинную кассету, также консервативную, встречающуюся у ряда энтеробактерий. Гены этой кассеты в основном слабоспецифичны, но некоторые указывают, по-видимому, на ее отношение к лактозному оперону.

13 Сахарное Лего Что мы * сделаем *студент: Александра Еремина, руководитель: Анна Казнадзей Посмотрим филогенетическое дерево бактерий и оценим распространение разных вариантов кассет. Систематически отследим случаи горизонтального переноса. Сравним полученные данные по лактозе с данными по другому, более редкому углеводу. Выясним, как консервативность кассет зависит от распространенности метаболического пути.

14 Азот Не ubiJ Грязная Дафния Сахарное Лего Голая рибосома Лаборатория бактериальной геномики

15 Изучить рибосомы эндосимбионтов насекомых Определить минимальный набор необходимых рибосомальных белков Попробовать изучить эволюцию и определить, что особенного в белках, которые пропадают Голая рибосома Что мы * обещали *Софья Шерстнева, Артур Залевский, Софья Гарушянц

16 Составили выборку из 8 коротких геномов эндосимбионтов (120-158 kb) Определили, какие рибосомальные белки пропали и у каких организмов (максимум: Candidatus Hodgkinia: 3 30S, 9 50S) Проверили, что отсутствие белков – это не результат ошибок аннотации (BLAST, HMMer) Нашли ошибку аннотации у Candidatus Carsonella rudii PV (L32 потерян) Что мы* сделали *Софья Шерстнева, Артур Залевский, Софья Гарушянц Голая рибосома

17 Изучим скорость эволюции часто исчезающих белков Посмотрим, что происходит с фрагментами рРНК, когда связанные c ними белки исчезают Изучим, где исчезающие белки располагаются в структуре 70S рибосомы Что мы* сделаем *Софья Шерстнева, Артур Залевский, Софья Гарушянц Голая рибосома

Сахарное Лего Азот Не ubiJ Голая рибосома Грязная Дафния Лаборатория бактериальной геномики

Цель – проверить, есть ли бактериальное загрязнение в недавно секвенированных геномах греневика и дафнии План исследования: Проверить вручную гены, подозрительные на бактериальное происхождение (список гомологов) 2) Аннотированы ли интроны для этих генов? Верно ли? 3) Проанализировать геномное окружение и свойства ДНК соответствующих скаффолдов Содержание проекта

Предварительные результаты Гребневик. Из трех одноэкзонных генов один соседствует с эуариотическими генами, а два других – единственные гены в скаффолдах Дафния. Большинство лучших бласт-хитов для проверенных генов – из бета- и гамма- протеобактерий, % id – от 45 до 100

Гребневик: по результатам пилотного проекта детектируемого бактериального загрязнения в геноме нет Дафния: завершить ручную проверку интронов, проанализировать геномное окружение генов, попытаться приписать скаффолдам происхождение и выдвинуть гипотезы об их истории Дальнейший план

22 Азот Не ubiJ Грязная Дафния Сахарное Лего Голая рибосома Лаборатория бактериальной геномики