Сравнительная геномика регуляторных и метаболических систем

Вторичные структуры РНК, регулирующие альтернативный сплайсинг генов дрозофилы
Консервативные комплементарные последовательности на концах интронов
по 150 нт. с обоих концов интрона
консервативность минимум в 7 из 12 геномов
максимум 3 различия
стабильные (потенциально) спаренные участки
минимум 9 комплементарных пар оснований
минимум 2 пары GC
максимум 1 пара GU
202 интрона, содержащих такие последовательности (сковородки)

Статистический анализ
Контроль: случайные концы интронов
уровень ложных предсказаний 6±4%
при более мягких параметрах интронов-сковородок намного больше, но уровень шума также растет.
Свойства:
среди интронов-сковородок более 50% альтернативных (в среднем 17%)
у интронов-сковородок более слабые акцепторные сайты сплайсинга
среди сковородок больше длинных интронов
среди генов со сковородками много генов, экспрессирующихся в клетках нервной системы, особенно ионных каналов

CG33298
АТФаза, участвующая в транслокации фосфолипидов.
Альтернативные донорные сайты => альт. С-концы.

Atrophin
Корепрессор транскрипции, деацетилаза гистонов.
Новый альтернативный акцепторный сайт.

Nmnat
Никотинамид мононуклеотид аденилилтрансфераза.
Альтернативные донорные сайты => альт. С-концы.

Аналогичные структуры в других геномах
10 позвоночных
5 нематод

Т-боксы
805 Т-боксов в 96 бактериальных геномах
Необычные структуры
Т-боксы II типа, регуляция трансляции (Actinobacteria)
двойные
полуторные

Реконструкция эволюционной истории
Дупликации, изменения специфичности

Положительный отбор в альтернативно сплайсируемых областях генов человека
Тест МакДональда-Крейтмана: сравнение полиморфизмов (человек) и зафиксированных замен (человек-шимпанзе)
25-35% позиций в минорных альтернативных областях эволюционируют под влиянием положительного отбора – это первый такой пример (раньше были только отдельные гены)

Новый класс бактериаль-ных транс-портеров: универсальное «заряжающее устройство» + специфи-ческие компоненты (иногда способные к независимой работе)

Другие исследования
Регуляция транскрипции у бактерий
Метаболизм NAD (протеобактерии)
Катаболищм жирных кислот и разветвленных аминокислот (протеобактерии)
Синтез метионина и цистеина (стрептококки)
Ответ на радиационный стресс (дейнококки)
Дыхание (гагмма-протеобактерии)
SOS-ответ (гамма-протеобактерии)
Системы рестрикции-модификации
Моделирование
Модель поиска фактором транскрипции участков связывания в ДНК
Модель эволюции участков связывания факторов транскрипции
Функциональная аннотация – другие объекты
Участки начала репликации
Системы синтеза низкомолекулярных микроцинов
РНК-переключатели в метагеномах
Альтернативный сплайсинг
Консервативность альтернативных экзон-интронных структур в геномах млекопитающих
Ошибки сплайсинга и мутации, затрагивающие сайты сплайсинга

Публикации
2007
Chem. Rev. (22.8)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA (9.6)
Nucleic Acids Res. (6.9)
Molecular Microbiology (5.5)
J. Mol. Biol. (4.5)
2 × BMC Genomics (4.2)
3 × BMC Evol. Biol. (4.1)
Appl. Environ. Microbiol. (4.0)
FEMS Microbiol Lett. (2.3)
Biometals (2.2)
4 × Мол. биология (0.8)
PLoS ONE (-)
2008
Am. J. Hum. Genet. (11.0)
Nucleic Acids Res (6.9)
RNA (5.8)
Brief. Bioinform. (4.4)
BMC Genomics (4.2)
BMC Evol. Biol. (4.1)
Physics of Life Rev. (-)
2009
2 × Nucleic Acids Res. (6.9)
Structure (5.2)
BMC Genomics (4.2)
2 × J Bacteriology (4.0)

Участники
А.А.Миронов (АС – РНК, положительный отбор)
Д.Д.Первушин (РНК и АС)
А.Г.Витрещак (Т-боксы)
Д.А.Родионов (транспортеры)
В.Е.Раменский, ИМБ (АС – положительный отбор)
V.Raker, Барселона (РНК и АС – эксперимент)
A.Osterman, Сан Диего (транспортеры)
T.Eitinger, Берлин (транспортеры)
А.Голанд
С.Денисов
Е.Ермакова
Ф.Еникеева
А.Е.Казаков
Г.Ковалева
Ю.Коростелев
Е.Курмангалиев
П.Мазин
Р.Нуртдинов
Е.Пермина
Д.Равчеев
А.Б.Рахманинова
С.Родионова
В.Сорокин
Е.Ставровская
Е.Храмеева
О.Цой
Другие проекты программы МКБ:
И.И.Артамонова, ИОГен (CRISPR)
К.В.Северинов, ИБГ (фаги, микроцины, Р-М системы)