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

геномы Дрожжевые геномы. Род Saccharomyces - длина регуляторных областей в среднем 600 п.н. - известно три транскрипционных регулятора биосинтеза метионина: 1)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. известныесильные предск.слабые предск. известныесильные предск.слабые предск. известныесильные 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-n 4 -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

Работа была выполнена под руководством М.С.Гельфанда Спасибо за внимание!!!!