BioScience Blog – Научный Биологический блог

Большое количество полностью отсеквенированных бактериальных геномов (350 на данный момент) позволяет исследовать влияют ли мобильные элементы бактериального генома на его структуру. Было решено исследовать зависимость между частотой мобильных и экстрахромосомных элементов генома и его структурными характеристиками (размер, GC-состав, количество генов из разных функциональных категорий, общее количество предсказанных генов).

Для решения поставленной задачи была проанализирована база данных TIGR (The Institute for Genomic Research) с использованием языков программирования R и PERL.

Была обнаружена прямая зависимость размера генома от числа генов в нем, а также от его GC-состава, что согласуется с литературными источниками и, таким образом, показывает релевантность использованного нами подхода. Было показано, что увеличение размера генома обусловлено в основном быстрым возрастанием числа неконсервативных генов, например, выполняющих функцию регуляции белковых взаимодействий или регуляции продукции токсинов, и в значительно меньшей степени – консервативных генов, например, ответственных за центральный метаболизм ДНК.

Было показано, что число горизонтально перенесенных генов не зависит от размера генома бактерии. Однако это число отрицательно коррелировало с количеством плазмид, свойственному этому виду бактерий. Возможно, это связано с тем, что плазмиды и хромосомальные горизонтально перенесенные гены – два альтернативных источника геномных инноваций. Тем не менее, была обнаружена обратная зависимость между числом плазмид и GC-составом.