Часть I. Биосинтез метионина в бактериальных геномах (порядок Actinomycetales) Часть II. Биосинтез метионина в дрожжевых геномах (род Saccharomyce

Часть I. Биосинтез метионина в бактериальных геномах
(порядок Actinomycetales)
Часть II. Биосинтез метионина в дрожжевых геномах
(род Saccharomyces)
Часть III. Биосинтез метионина в геномах аскомицет
(Neurospora crassa, Aspergillus nidulans)

Бактериальные геномы.
Corynebacterium glutamicum
- предсказана оперонная организация регулона McbR
- известен транскрипционный регулятор McbR
(18 оперонов, объединяющие 36 генов)
- на основании выравнивания регуляторных областей
предсказан сайт связывания регулятора, для пяти
потенциальных сайтов предсказание проверено
экспериментально

New!
CysC: принимает участие в восстановлении сульфата
New!
MTA нуклеозидазы: восстановление пула метионина из
побочного продукта биосинтеза полиаминов
Предъявлено несколько новых членов регулона McbR:

глутамин-амидотрансферазным доменом
guaA B.subtilis
Роль в биосинтезе метионина не очевидна
Сходство с:
-гомосерин-сукцинилтрансферазным доменом

Дрожжевые геномы. Род Saccharomyces
- длина регуляторных областей
в среднем 600 п.н. - известно три транскрипционных регулятора биосинтеза
метионина:
Gcn4p. Глобальный регулятор биосинтеза аминокислот.
Консенсус сайта связывания TGACTC.
2) Комплекс Met31/Met32. Функция не известна. Консенсус сайта
сайта связывания AAACTGTGG.
3) Комплекс Cbf1/Met4/Met28. По видимому, основной регулятор
биосинтеза метионина. Консенсус сайта связывания
TCACGTG.

1) Несмотря на довольно высокое качество выравниваний регуляторных
областей, очевиден высокий уровень перепредсказаний (false-positives)
вследствие слишком малых длин сайтов.
2) Замечено, что даже экспериментально подтвержденные сайты часто
не консервативны
Вводим понятие консервативности сайта:
Предсказание сайтов в ортологичных регуляторных областях.
Выравнивание регуляторных областей
Smik___ATTTCTATCACGTGTGAATT
Skudr__ATTTC-ATCACGTGCAGTTT
Scer___ATTTC-ATCACGTGCGTATT
Spar___ATTCC-ATCACGTGCGGATT
*** * ******** **
Консервативность сайта
в каждом геноме =1.0
met5
Scer_TTTCGCTCGTGGAAAA
Spar_TTTCGCTCGTGCAAAA
Smik_TTTTGCTCGTGGGAAA
Sbay_TTACACTCGCGGAAAA
** **** * ***
met13
В геноме S.bayanus
консервативность сайта =0
Промежуточный вариант, консервативность =0.5: в сайте есть точечная замена,
но он все еще удовлетворяет распознающему правилу

Все сайты связывания регуляторов были разбиты на три группы:
- показанные экспериментально («известные»)
- сильные предсказанные. Вес значительно выше порогового
- слабые предсказанные. Пороговый вес.
известные
сильные предск.
слабые предск.
известные
сильные предск.
слабые предск.
известные
сильные предск.
слабые предск.
Даже экспериментально
подтвержденные сайты
связывания регуляторов
не абсолютно
консервативны
Консервативность только
«сильных» сайтов
сравнима с таковой для
экспериментально
подтвержденных сайтов

Аскомицеты.
Neurospora crassa, Aspergillus nidulans
- регуляторные области длиной до 3000 п.н. - предсказан консенсус сайта связывания регулятора
вида ATG-n4-CAT. Показан для N.crassa
- основная часть генов пути в N.crassa не картирована.
Для A.nidulans известно больше генов, но не известно
ни одного сайта связывания
- нет геномов организмов, занимающих промежуточное
положение между A.nidulans и N.crassa, таких как
Magnaporthe grisea
Задача: предъявить сайты связывания
регулятора биосинтеза метионина
для Aspergillus nidulans

Выравнивания регуляторных областей:
- длина регуляторных областей (3000 п.н.)
- наличие инсерций/делеций длиной в среднем в 200 п.н.
- низкое качество выравниваний
- длина сайтов связывания транскрипционного фактора (10 п.н.)
- центральные нуклеотиды сайтов связывания не информативны

Cys14_1
TGTTCGCTGATGCCATTCATT
ACAAGCGACTACGGTAAGTAA
Cys14_2
TTTTCGCTTGGGGATGACGTGC
AAAAGCGAACCCCTACTGCACG
Cys14_3
1990:
TTGAGAACATTGCGCCATGAAACCCCTGGGATGTCGTCATGTTAAAGG
AACTCTTGTAACGCGGTACTTTGGGGACCCTACAGCAGTACAATTTCC
Cys3
CCGAGAATGGTGTCATTTCTCGTGACTTTGGGGGGATTGCACCATCGAGGGG
GGCTCTTACCACAGTAAAGAGCACTGAAACCCCCCTAACGTGGTAGCTCCCC
???
- спейсер в 5 п.н.
- неконсусный сайт
???
Проверенные способы интерпретации экспериментально показанных сайтов:
- двухбоксовый сайт со спейсером 4-5 п.н.
- варьирующий спейсер между двумя сайтами
- поиск по предложенному консенсусу