Биоинформатический анализ характеристик элонгации трансляции у бактерий рода Ralstonia

Род Ralstonia обладает большим генетическим разнообразием и широким спектром сред обитания. С одной стороны, этот род включает в себя патогенные для человека виды, возбуждающие внутрибольничные инфекции. Так, R. mannitolilytica вызывает респираторные инфекции у пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких [1], а R.pickettii может заражать медицинские растворы и вызывать серьезные заболевания (менингит, инфекционный эндокардит и другие) у людей с ослабленным иммунитетом [2]. С другой стороны, к этому роду относится группа видов R. solanacearum, поражающая множество сельскохозяйственных растений, включая имбирь, табак, томат и картофель и вызывающая бактериальное увядание и другие болезни [3]. Систематика R. solanacearum недавно была пересмотрена, эта группа была разбита на отдельные виды: R. solanacearum, R.pseudosolanacearum, R. syzygii [4]. Прогнозирование эффективности элонгации трансляции является важной задачей биоинформатики, позволяющей дать теоретическую оценку эффективности экспрессии генов организма. Эффективность элонгации трансляции конкретных организмов зависит, во-первых, от кодонного состава мРНК. Известно, что синонимичные кодоны встречаются с разной частотой как среди разных видов, так и среди генов одного организма, и использование редких кодонов замедляет синтез белка [5]. Во-вторых, наличие вторичных структур замедляет движение рибосомы по мРНК. Здесь роль также может играть энергия этих структур [6]. В ИЦиГ СО РАН разработан программный комплекс EloE, позволяющий проводить биоинформатический анализ характеристик эффективности элонгации трансляции различных микроорганизмов на основе кодонного состава, количества и энергии вторичных структур в мРНК. В результате работы алгоритма рассчитываются т.н. индексы эффективности элонгации трансляции (ИЭЭ) для каждого гена исследуемого организма, позволяющие отранжировать список генов микроорганизма в соответствии с теоретической оценкой эффективности элонгации их трансляции [7]. В информационной системе КГЦ (ЦГИМУ) ИЦиГ СО РАН представлены данные о геномах биотехнологически значимых штаммов микроорганизмов, включая их аннотацию и информацию о метаболических путях. Интеграция вышеописанного метода в систему обработки геномных данных КГЦ (ЦГИМУ) ИЦиГ СО РАН и его применение для массового анализа геномов прокариот позволит производить теоретическую оценку эффективности экспрессии генов биотехнологически значимых штаммов, представленных в информационной системе, на основе данных о нуклеотидной последовательности генов, что позволяет достичь более полной характеризации каждого штамма и представляет практическую значимость для нужд экспериментальной биотехнологии. В связи с вышеперечисленным фундаментальный интерес и практическую значимость имеет исследование характеристик элонгации трансляции у бактерий рода Ralstonia в свете эволюционной истории данной таксономической группы. Целью данной работы является биоинформатический анализ характеристик элонгации трансляции у бактерий рода Ralstonia. В задачи работы входит: 1. Анализ корреляции между значениями индексов эффективности элонгации трансляции и экспрессией генов на уровне белка у различных прокариот. 2. Интеграция программного комплекса для автоматической оценки эффективности элонгации трансляции генов различных организмов (EloE) в качестве модуля в систему обработки геномных данных КГЦ (ЦГИМУ) ИЦиГ СО РАН. 3. Проведение с помощью программного комплекса EloE биоинформатического анализа характеристик элонгации трансляции у бактерий видов R. solanacearum, R. pseudosolanaсearum, R. syzygii, R. mannitolilytica, R. pickettii и R. insidiosa и сопоставление полученных результатов с филогенетическими взаимоотношениями в рамках данной группы прокариот. 4. Сравнительный анализ потенциально высоко экспрессирующихся групп генов у различных видов бактерий рода Ralstonia на основе биоинформатического анализа характеристик элонгации трансляции.

Биология
Дипломы

Вуз: Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)

ID: 60ebc45ee4dde500016d3bc0
UUID: 33100790-c4f7-0139-3d55-0242ac180005
Язык: Русский
Опубликовано: 3 месяца назад
Просмотры: 2

10.04

Александра Коренская

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)


0

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 1,9 МБ


Поделиться работой
Current View

Рецензии:

  Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Для лиц старше 18 лет