Глотова И.В. Модель классической аттенюаторной регуляции
Моделирование процессов регуляции экспрессии генов у бактерий – актуальная задача. Массовый счет на основе таких моделей позволяет оценить сами модели, сравнивая результаты счета с известными данными, и, с другой стороны, позволяет предсказать новые регуляторные сайты.
Предложенная в [1] модель классической аттенюаторной регуляции усовершенствована в следующих отношениях: вторичные регуляторные структуры в лидерной области допускают образование псевдоузлов (при этом используется метод подсчета энергии, предложенный в [2]) и учитывается влияние РНК-триплексов. Процедура вычисления энергии вторичной структуры подвергнута тщательному анализу.
На основе полученной модели при одних и тех же фиксированных параметрах проведен массовый счет для бактериальных оперонов, отвечающих за синтез Тгр, Не, Leu, Val, Thr, Phe и His. Полученные результаты согласуются с множественными выравниваниями лидерных областей и с экспериментальными данными, когда они известны. Для многих видов протеобактерий и актинобактерий модель предсказывает новые случаи классической аттенюаторной регуляции.
В таблице приведена небольшая часть полученных результатов: только для некоторых гамма-протеобактерий, которые относятся к числу наиболее изученных. Буква «А» указывает на случаи, в которых классическая аттенюаторная регуляция обнаружена биоинформатическими методами и/или экспериментально, а буква «Р» – на случаи, в которых модель предсказывает эту регуляцию.
|
Гамма-протеобактерии |
hisG |
pheA |
pheS |
trpE |
thrA |
leuA |
ilvA |
ilvC |
ilvC |
ilvG |
ilvGil |
|
Escherichia coli Salmonella typhi Klebsiella pneumoniae Erwinia carotovora Yersinia pestis |
A,P A,P A,P A,P |
A A A A |
A,P A,P A,P A A,P |
A,P A A,P A A,P |
A,P A,P A,P A,P A |
A A A A |
A,P A A,P A,P A,P |
A A,P A A A |
|||
|
Haemophylus influenzae Pasterella multocida |
A,P |
A A |
A,P A |
||||||||
|
Vibrio cholerae Vibrio vulnificus Vibrio parahaemolyticus |
A |
A,P |
A,P A,P A,P |
A |
A,P |
A,P |
|||||
|
Shewanella oneidensis Idiomarina loihiensis L2TR Pseudoalteromonas haloplanktis TAC125 |
A,P |
A |
A,P P P |
A |
A,P |
||||||
|
Pseudomonas putida Pseudomonas syringae |
<< |
В дальнейшем планируется построить аналогичные модели и провести их сравнение с биоинформатическими и экспериментальными данными для других аттенюаторных регуляций и, в первую очередь, для Т-боксовой регуляции.
Литература
1. V. Lyubetsky, S. Pirogov, L. Rubanov, A. Seliverstov, "Modeling classic attenuation
regulation of gene expression in bacteria",
Journal of Bioinformatics and Computational
Biology, vol.5, no.1, 2007, pp. 155-180.
2. H. Isambert, E. Siggia, "Modeling RNA folding paths with Pseudoknots: Application to
hepatic delta virus ribozyme", PNAS, vol.97, no. 12, 2007, pp. 6515-652
Loading ...