Базы данных Gene Ontology

Базы данных Gene Ontology

Структурные базы данных
PDB (Brookhaven Protein DataBank) – коллекция экспериментально определенных 3D-структур биологических макромолекул. Раньше содержала и теоретические модели, но начиная с июля 2002 года в основном депозитарии хранятся только экспериментально определенные структуры (рентгеноструктурным, ядерно-магнитнорезонансным и др. методами).

Структурные базы данных

Структурные базы данных

Структурные базы данных
...
REMARK 465
REMARK 465 MISSING RESIDUES
REMARK 465 THE FOLLOWING RESIDUES WERE NOT LOCATED IN THE
REMARK 465 EXPERIMENT. (M=MODEL NUMBER; RES=RESIDUE NAME; C=CHAIN
REMARK 465 IDENTIFIER; SSSEQ=SEQUENCE NUMBER; I=INSERTION CODE.)
REMARK 465
REMARK 465 M RES C SSSEQI
REMARK 465 MET C 1
REMARK 465 PRO C 2
...
REMARK 470
REMARK 470 MISSING ATOM
REMARK 470 THE FOLLOWING RESIDUES HAVE MISSING ATOMS (M=MODEL NUMBER;
REMARK 470 RES=RESIDUE NAME; C=CHAIN IDENTIFIER; SSEQ=SEQUENCE NUMBER;
REMARK 470 I=INSERTION CODE):
REMARK 470 M RES CSSEQI ATOMS
REMARK 470 LYS A 23 CG CD CE NZ
REMARK 470 LYS A 63 CE NZ
...
SEQRES 1 A 219 GLN VAL GLN LEU GLN GLN PRO GLY ALA GLU LEU VAL LYS
SEQRES 2 A 219 PRO GLY ALA SER VAL LYS LEU SER CYS LYS ALA SER GLY
...
HET F09 C1131 10
...
HETNAM F09 NONAN-1-OL
...

Структурные базы данных
...
HELIX 1 1 THR A 87 SER A 91 5 5
...
HELIX 10 10 THR C 85 GLY C 123 1 39
SHEET 1 AA 4 LEU A 4 GLN A 5 0
...
SHEET 4 BE 4 SER B 201 ASN B 210 -1 O SER B 201 N HIS B 198
SSBOND 1 CYS A 22 CYS A 96 1555 1555 2.07
...
ATOM 22 CG AGLN A 3 -30.506 25.807 16.125 0.50 43.30 C
ATOM 23 CD AGLN A 3 -29.018 25.546 15.959 0.50 43.01 C
ATOM 24 OE1AGLN A 3 -28.187 26.374 16.332 0.50 43.76 O
ATOM 25 NE2AGLN A 3 -28.675 24.391 15.403 0.50 41.73 N
ATOM 26 N BGLN A 3 -33.005 25.819 17.852 0.50 45.16 N
ATOM 27 CA BGLN A 3 -32.788 24.834 16.796 0.50 44.25 C
ATOM 28 C BGLN A 3 -33.529 23.510 17.024 0.50 43.75 C
...
HETATM 4140 C1 F09 C1131 -21.017 -3.092 -1.563 1.00 60.56 C
HETATM 4141 C2 F09 C1131 -21.015 -1.597 -1.357 1.00 60.40 C
...
CONECT 4140 4141
CONECT 4141 4140 4142
...
MASTER 520 0 11 10 47 0 10 6 4420 3 101 44
END

Энхансеры и промоторы
Последовательности промоторов млекопитающих более консервативны, чем энхансеры тех же самых генов

Энхансеры и промоторы
При этом, недавно изменившиеся последовательности промоторов млекопитающих большей частью являются «молодой ДНК», занесённой в проксимальную часть гена мобильными элементами, а энхансеры, наоборот, в большем числе случаев происходят в результате изменения предковой последовательности

Возникновение энхансеров de novo
Большинство энхансеров млекопитающих апоморфны

Промоторы млекопитающих

Гены, участвующих в развитии, ответе на стресс, регуляции клеточных процессов, обладают большим числом регуляторных элементов, чем гены домашнего хозяйства и некоторых метаболических процессов

Эволюция системы транскрипционного фактора и гена-мишени

Эволюция системы транскрипционного фактора и гена-мишени

Глубокая гомология
Формирование и дифференциация многих структур, таких как глаза, конечности и сердце, управляется одним и тем же набором генов и сильно консервативными регуляторными цепями.

Глубокая гомология

Модульность цис-регуляторных элементов
Отдельная черта toolkit-генов — большие и сложные модульные цис-регуляторные регионы.

Модульность цис-регуляторных элементов
Наличие большого числа цис-регуляторных элементов у toolkit-генов открывает несколько важных для эволюции формы аспектов:
Множественные цис-регуляторные элементы — путь к увеличению числа функций без увеличения числа генов
Мутации в одном из ЦРЭ не затронут функции самого белка и функции других ЦРЭ, т. е. не будут иметь плейотропного эффекта
Мутации в гене с множеством ЦРЭ будут всегда иметь плейотропный эффект.

Большие генные сети

Регуляция 3’ и 5’ UTR