Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Анализ регуляции транскрипции генов дыхания в гамма-протеобактериях методами сравнительной геномики : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.03

Год: 2006

Номер работы: 71633

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Большинство гамма-протеобактерий, к которым относится и Escherichia coli, могут существовать в среде с различными концентрациями кислорода, что дает возможность изучать аэробные и анаэробные особенности жизни клетки. В аэробных условиях основным акцептором электронов является кислород, а в анаэробных - нитрат и нитрит. В клетках Е. соИ в качестве основного белка-регулятора, отвечающего за нереключение экспрессии генов, вовлеченных в дыхательный метаболизм, выступает регуляторный белок FNR.

1. РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ В ГЕИОМЕ Е. СОЫ

Белок FNR является основным транскрипционным фактором, регулирующим экспрессию генов, вовлеченных в дыхательный метаболизм в клетках Е. соИ (Lynch et al., 1996). Он был впервые выделен Гестом и коллегами в середине семидесятых годов (Lambden et al., 1976). Белок-регулятор FNR входит в большое семейство регуляторов FNR/CRP. От CRP (белка-регулятора катаболизма Сахаров) его отличает наличие четырех ферредоксиноподобных цистеиновых кластеров (Cys-X3Cys-X2-Cys-X5-Cys), которых нет в CRP, что д

Многие прокариотические организмы, например Escherichia coli, способны к использованию различных субстратов для дыхания, что позволяет им приспосабливаться к широкому диапазону условий. В анаэробных условиях предпочтительным способом получения клеткой энергии является нитрит-нитратное дыхание (Gennis et al., 1996). Регуляция этого типа дыхания в Е. coli осуществляется удвоенной двухкомпонентной системой, включающей гомологичные сенсорные белки NarQ и NarX и 12 гомологичные факторы транскрипци

Молибден - необходимый эелемент для всех организмов на Земле. Это каталитический центр более 30 ферментов, которые вовлечены в различные метаболические реакции азотного, углеродного и серного циклов (Stiefel et al, 1993) (Kisker et al., 1997). Молибден был найден в нитрогеназном комплексе, фиксирующем молекулярный азот в нитрат редуктазе, которая восстанавливает нитрат до нитрита. Ксантин оксидаза, альдегид оксидаза, формиат дегидрогеназа, сульфит оксидаза, пиродоксал нитрит редуктаза, DMSO к

1.2. Регулон NadR в геномах Е. соИ н S. typhimurium Никотинамид аденин динуклеотиды (NAD, NADH, NADP, NADPH) являются необходимыми кофакторами во всех живых системах. В окислительно-восстановительных биохимических реакциях они выступают и как акцепторы гидрида (NAD и NADP), и как доноры (NADH и NADPH) (Begley et al., 2001). Когда содержание NAD в клетке повышается, транскрипционный регулятор NadR начинает репрессировать пути синтеза de novo и дополнительный путь синтеза из продуктов распад

1.3. Современные методы сравнительной геномнки

1.3.1. Методы понска экспериментальных данных для носледующего компьютерного анализа и предсказаний Биоинформатика, как наука, не могла бы существовать без экспериментальных данных. Поиск и последующий отбор литературы, содержащую уникальную, дополняющую, а порой и противоречивую информацию, занимает важное место в работе in silico. Основной базой данных, которая использовалась в данной работе, была база данных PubMed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/ Это самая извесная и широко используема

1.3.2. Методы, основанные на сходстве аминокнслотных носледовательностей белков Первая нолная геномная последовательность была определена для грамотрицательной бактерии Haemophilus influenzae в 1995 г. (Fleischmami et al., 1995). Затем был отсеквенирован геном бактерии Mycoplasma genitalium (Fraser et al, 1995) и архебактерииMethanococcus jannaschii (Bult et al., 1996). В 1997 г. были опубликованы полные геномы двух основных модельных бактерий - Escherihia соИ и Bacillus subtilis (Blattner e

1.3.3. Кластеризация геиов иа хромосоме и случаи слияния геиов Порядок расположения генов на бактериальной хромосоме не всегда случаен. В большинстве случаев собранные вместе на хромосоме гены организованы в опероны, то есть совместно транскрибируются в одну мРЬЖ. Необходимо отметить, что экспериментально было обнаружено только относительно небольшое число оперонов, большая часть которых принадлежит таким хорошо изученным бактериям, как Е. соИ и В. subtilis (Huerta et al., 1998; Salgado et a

Поиск операторных участков (далее сайтов) в бактериальных геномах также является важным компьютерным методом, используемым при предсказании функций генов. Общая методология построения правила для распознавания сайтов состоит из следующих шагов. На первом этапе необходимо регуляторному составить белку. выборку Для сайтов, отвечающих исследуемому совместно этого составляется список регулируемых генов, принадлежащих одному регулону, который можно получить из различных экспериментов по экспр

Полные бактериальные геномы были взяты из банка данных Genbank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/GenBank/; Benson et al, 2003). Предварительные нуклеотиднь1е последовательности незаконченных геномов были также получены со следующих WEB-сайтов: the Institute for Genomic Research (http://www.tigr.org), the University of Oklahoma's Advanced Center for Genome Technology (http://www.genome.ou.edu/), the Wellcome Trust Sanger Institute (http://www.sanger.ac.uk/), the DOE Joint Genome Institute (http://j

3.1. Построение распознающих правил для поиска потенциальных сайтов связывания регуляторов дыхания

3.1.1. Построение распознающего нравила для регулона FNR Для анализа и поиска новых членов регулонов необходимо создать распознающие правила, или матрицы для поиска сигнала. Если цель работы изучить регуляцию на больших эволюционных расстояниях, то для каждой группы (семейства или вида) геномов, создаются собственные матрицы для поиска сигнала. В нашей работе поэтому мы изучали создание регуляцию в близкородственных матриц было организмах, индивидуальных нецелесообразно. Для построения мат

Чтобы построить матрицу поиска потенциальных сайтов АгсА, мы воспользовались программой SeSiMCMC, а для сравнения наших результатов с результатами, полученными в работе (McGuire et al. 1999), взяли 5'-некодирующие области тех генов, по которым в работе (McGuire et al. 1999) было построено распознающие правило. Были взяты 5'-некодирующие области перед следующими генами и оперонами: цитохром b убихинол оксидоредуктаза (cydAB), транспортер формиата ifocA), изоцитрат дегидрогеназа {icdA), альдег

1.3. Построение распознающего правила дпя NarP регулона Процедура создания распознающего правила для поиска потенциальных сайтов NarP несколько отличалась от уже описаной выше. Нами было установлено, что ген пагР всегда присутствует в геномах с генами для периплазматических нитрат-редуктаз (пар), нитрит-редуктаз (ntf) и генами экспорта гема в периплазму (ест). Исключение составляют геномы Y. pestis, Y. enterocolitica и V. cholerae, в которых не было обнаружено nrfгенов. Для Е. соИ ранее была

1.4. Построение распознающего правила для ModE регулона Весовая матрица для поиска ModE сигнала, была построена методом, сходным с тем, которым строилась матрица для NarP. В качестве обучающей выборки были взяты 5'-некодирующие области оперонов транспорта молибдата modABC, биосинтеза молибдоптерина moaABCDE, анаэробной диметилсульфоксид редуктазы dmsABC и переплазматической нитрат редуктазы napFDAGHBC из геномов Е. соН, S. tuphi и Y. pestis. Рисунок

3.1.

4.2. Распознающая матриц

1.5. Построение распознающего правила для Nad регулона Чтобы построить матрицу для поиска участка сайтов узнаваемых фактором NadR, мы выборкой послужили воспользовались 5'-области программой транскрипционным SignalX. Обучающей от генов nadA (основной путь биосинтеза NAD) и рпсВ (дополнительный путь биосинтеза NAD) из Е. соИ, S. typhi и Y. pestis, а также nadB (основной путь биосинтеза NAD) из Е. соИ и S. typhi. A

0.22

0.22

0.13

0.17

0.17

0.30

0.

3.2. Разработка и применение новых методов сравнительной ген ом и ки

С каждым годом количество полностью отсеквенированных геномов растет, только в группе Энтеробактерий, с учетом различных штаммов, их около двадцати. Такое многообразие позволило нам разработать и применить метод полного попарного сравнения геномов. Известно, что самый хорошо изученный на сегодняшний день организм, это энтеробактерия Е. соИ. Именно его обычно и использовали в качестве образца для сравнения с остальными, мало изученными бактериями. Но нельзя не считаться с тем фактом, что дале

3.2.2. Применение метода таксоноснецнфнчного аналнза для изучения эволюции регулона NadR в семействе Enterobacteriaceae Убедившись в сохранении всех доменов белка NadR в геномах Escherichia соИ К-12 MG1655 (ЕС), Shigella jlexneri 2457Т (SF), Salmonella typhi CT18 (ST), Yersinia pestis CO92 (YP), Yersinia enterocolitica 8081 (YE), Photorhabdus luminescens subsp. laumondii TTOl (PHL), Erwinia carotovora subsp. atroseptica SCRI1043 (ERW), Klebsiella pneumoniae MGH78578 (KP) и Serratia marce