Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ / Биоинформатика

Анализ регуляции генов метаболизма и транспорта метионина и лейцина методами сравнительной геномики

Диссертация

Автор: Ковалева, Галина Юрьевна

Заглавие: Анализ регуляции генов метаболизма и транспорта метионина и лейцина методами сравнительной геномики

Справка об оригинале: Ковалева, Галина Юрьевна. Анализ регуляции генов метаболизма и транспорта метионина и лейцина методами сравнительной геномики : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.28 / Ковалева Галина Юрьевна; [Место защиты: Ин-т проблем передачи информации РАН] Москва, 2008 107 c. : 61 08-3/581

Физическое описание: 107 стр.

Выходные данные: Москва, 2008






Содержание:

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
1 ВВЕДЕНИЕ
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
21 Сравнительная геномика
211 Сравнение геномных последовательностей
212 Гомологичные последовательности
213 Основные механизмы эволюции геномов
214 Первичный анализ, или аннотация, геномов
2141 Распознавание генов
2142 Функциональная аннотация генов (белков)
2143 Сравнительный анализ транскрипционной регуляции
22 Путь биосинтеза метионина и его транскрипционная регуляция
221 Метионин
222 Путь биосинтеза метионина
2221 Путь биосинтеза метионина
2222 Путь ассимиляции серы
223 Транскрипционная регуляция биосинтеза метионина
2231 Транскрипционная регуляция биосинтеза метионина в дрожжах
2232 Транскрипционная регуляция биосинтеза метионина в коринебактериях
2233 Транскрипционная регуляция биосинтеза метионина в стрептококках
23 Путь биосинтеза лейцина и его транскрипционная регуляция в Saccharomyces cerevisiae
231 Лейцин
232 Путь биосинтеза лейцина в S cerevisiae
233 Транскрипционная регуляция биосинтеза лейцина в Scerevisiae
24 Глобальный регулятор биосинтеза аминокислот в Scerevisiae
3 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
31 Определение членов регулона
32 Программное обеспечение
33 Исследованные геномы
4 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
41 Исследование консервативности сайтов связывания факторов транскрипции, контролирующих биосинтез метионина и лейцина, в дрожжах
411 Определение уровней консервативности нетранслируемых областей дрожжевых геномов
4111 Исследование уровня консервативности 5'-нетранслируемых областей
4112 Исследование уровня консервативности 3'-нетранслируемых областей
412 Определение уровней консервативности сайтов связывания факторов транскрипции
413 Исследование уровней консервативности сайтов связывания факторов транскрипции, контролирующих биосинтез метионина и лейцина
414 Предсказание потенциального переносчика альфа-изопропилмалата

Введение:
Аминокислоты являются структурным компонентом всех белков, и, таким образом, представляют собой важнейшие компоненты каждой живой клетки. Однако способностью к биосинтезу всех аминокислот, входящих в полипептидные цепи, обладают только микроорганизмы и некоторые растения, тогда как человек и животные вынуждены часть необходимых аминокислот получать пищей с диетой, — это так называемые незаменимые аминокислоты. Незаменимые аминокислоты не могут синтезироваться в организме млекопитающих и должны поставляться организму вместе с продуктами питания или со специальными пищевыми добавками, содержащими незаменимые аминокислоты.
Разработка и производство таких пищевых добавок требует создания систем биосинтеза незаменимых аминокислот в промышленных масштабах, что, в свою очередь, требует детального и тщательного исследования устройства и регуляции метаболических путей, обеспечивающих биосинтез незаменимых аминокислот в различных микроорганизмах — продуцентах этих аминокислот. К незаменимым аминокислотам относятся изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.
Ранее работы по исследованию разнообразных метаболических систем проводились только путем постановки длительных по времени и дорогостоящих экспериментов. В настоящее же время у исследователей появилась новая возможность компьютерного анализа геномов, связанная со значительным ростом количества полностью определенных геномных последовательностей. Рост количества определенных последовательностей геномов позволяет проводить сравнительный анализ различных геномов, что открывает уникальные возможности в области функциональной аннотации генов. Если ранее для определения вероятной функции белка использовался только перенос экспериментально установленных функций белков одного вида на белки другого вида, основанный на сходстве аминокислотных последовательностей, то впоследствии для выполнения этих задач были разработаны сравнительно-геномные подходы, широко используемые исследователями всего мира.
Методы, основанные только на сходстве аминокислотных последовательностей, не способны определить функции многих гипотетических генов. Более того, выяснилось, что они могут даже приводить к неточным или неправильным аннотациям генов. Функциональное описание большинства из этих гипотетических белков потребовало бы огромного количества экспериментов, которое, в настоящее время, существенно уменьшается за счет применения методов сравнительного анализа геномов. Наиболее распространенными подходами сравнительной геномики являются анализ ко-локализации на хромосомах генов [105], случаев слияния генов [30], профилей встречаемости генов в полных геномах [112] и анализ общих регуляторных сайтов [45]. Одновременное использование всех этих геномных методик позволяет обнаружить функциональную связь между белками, участвующими в одном метаболическом пути [90, 157]. Таким образом, метаболическая реконструкция помогает обнаружить как новые аспекты данного метаболического пути в хорошо изученных организмах (таких как Е. coli и В. subtilis), так и описать de novo метаболический потенциал ^охарактеризованных организмов.
Другой, не менее важный, раздел сравнительной геномики — предсказание регуляции экспрессии генов. В ряде работ было показано, что регуляторные сайты в бактериальных геномах могут быть предсказаны наиболее эффективно при одновременном анализе нескольких родственных геномов. Так, в частности, были описаны регулоны, отвечающие за биосинтез пуринов и аргинина [97], ароматических аминокислот [107], транспорт и метаболизм железа [108], утилизацию различных Сахаров [83, 121, 122], утилизацию хитина [159], метаболизм биотина [125, 126], а также SOS-ответ [113].
В данной работе с использованием методов сравнительной геномики был проведен детальный анализ метаболических путей, обеспечивающих биосинтез незаменимой аминокислоты метионина в трех различных таксономических группах, а также метаболический путь, обеспечивающий биосинтез незаменимой аминокислоты лейцина, в геномах дрожжей.