2025-06-23 17:39来源:本站
根据参考文献对基因进行分类。14,基于单元格作为图灵机的表示,其中可以区分机器和程序(表1(PDF文件:275k))。使用针对瑞士 - 普罗特(Release 34),trembl(版本3,更新1)和枯草芽孢杆菌蛋白的复合蛋白数据库化合物运行的BLAST2P软件,我们至少分配了一个重要的对应物,具有已知功能为58%的B.枯草芽孢杆菌蛋白。因此,对于多达42%的基因产物,无法通过与已知功能的蛋白质相似的相似性来预测该功能:4%的蛋白质仅与枯草芽孢杆菌的其他未知蛋白相似;12%类似于其他一些生物体的未知蛋白。26%的蛋白质与数据库中的任何其他蛋白质都不相似。该初步分析应谨慎解释,因为在枯草芽孢杆菌中仅实验鉴定了1200个基因功能(30%)。我们使用基因名称中的“ Y”前缀来强调尚未确定该函数(2,853个“ Y”基因,代表70%)。
监管系统。转录调节蛋白。螺旋 - 弯曲 - 螺旋蛋白形成了在原核生物和真核生物中发现的大型调节蛋白家族。有几个类别,包括阻遏物,激活因子和Sigma因素。使用BLAST搜索,我们构建了用于螺旋 - 弯曲 - 螺旋蛋白的共有矩阵,以分析枯草芽孢杆菌蛋白库。我们确定了18个Sigma或Sigma样因子,其中9个(包括新的)是Siga类型的。我们还推测地确定了GNTR家族的20个调节剂(其中18个是“ Y”基因的产品),19个调节剂(15个“ Y”基因)和LACI家族的12个调节剂(5'y'基因)。其他转录调节蛋白是ARAC家族(11个成员,10个“ Y”),LRP家族(7个成员,3个“ Y”),Deor家族(6名成员,3个“ Y”)或其他家庭(例如Marr,Arsr或Tetr家族)。令人困惑的观察结果是,几种调节蛋白与氨基转移酶显示出显着的相似性(已经确定了7种此类酶显示出与抑制剂相似)。
两个组分信号转导途径。由传感器蛋白激酶和响应调节剂组成的两个组件调节系统在原核中广泛存在。我们已经确定了枯草芽孢杆菌中编码反应调节剂的34个基因,其中大多数具有编码组氨酸激酶的相邻基因。响应调节剂具有保存良好的N末端磷酸化受体结构域30,而其C末端DNA结合结构域与大肠杆菌,根瘤菌,klebsiella肺炎或葡萄球菌的c-末端DNA结合结构域具有相似之处。在枯草芽孢杆菌中已经确定了最近在大肠杆菌31(OMPR,FIXJ,CITB和LYTR)中发现的四个亚科代表。在第五个亚家族中,Chey不存在DNA结合域。单一枯草芽孢杆菌反应调节剂Yesn的DNA结合结构域与ARAC家族的调节蛋白具有相似性。
法定人数感应。枯草芽孢杆菌基因组包含11种天冬氨酸磷酸酶基因,其产物参与反应调节剂的去磷酸化,它们似乎在革兰氏阴性细菌(例如大肠杆菌)中似乎没有对应物。相应基因的下游是一些小基因,称为PHR,编码可以用作Quorum Sensors32的调节肽。到目前为止,已经确定了七个PHR基因,其中包括三个新基因(PHRG,PHRI和PHRK)。
蛋白质分泌。众所周知,枯草芽孢杆菌和相关的芽孢杆菌物种,尤其是扁豆芽孢杆菌和链球菌芽孢杆菌,具有将蛋白质分泌到培养基中的高能力。已经确定了编码主要分泌途径蛋白质的几个基因:SECA,SECD,SECE,SECF,SECF,SECY,FFH和FTSY。令人惊讶的是,SECB伴侣没有基因。据认为,其他伴侣(S)和靶向因子(例如FFH和FTSY)可能会接管SECB功能。此外,尽管发现了五个I型信号肽酶基因(SIPS,SIPT,SIPU,SIPV和SIPW)中的五种I型信号肽酶基因,但发现了33。还鉴定出了编码脂质改性前体所需的II型信号肽酶的LSP基因。PRSA位于膜的外侧,对于通过膜易位后的几种成熟蛋白重折叠很重要。
其他蛋白质家族。ABC转运蛋白是枯草芽孢杆菌中发现的最常见的蛋白质类。它们在革兰氏阳性细菌中必须非常重要,因为它们具有包含单个膜的包膜。因此,ABC转运蛋白将允许这种细菌逃脱许多化合物的有毒作用。我们建议77此类转运蛋白编码在基因组中。通常,它们涉及至少三个基因产物的相互作用,这些基因由组织成操纵子的基因指定。其他家族包括47种类似于促进剂(有时甚至是ABC传输系统的一部分),18个氨基酸磁盘(可能是抗植物)的运输蛋白,以及至少16个属于PEP依赖性磷酸转移酶系统的糖转运蛋白。
一般应激蛋白对于在各种环境条件下的细菌存活至关重要。我们鉴定出43个温度震动和一般应激蛋白,表现出与大肠杆菌对应物的强烈相似性。
缺失基因。在大肠杆菌中已经鉴定出组蛋白样蛋白,例如HU和H-NS。我们发现,枯草芽孢杆菌编码了两种推定的组蛋白样蛋白,它们与大肠杆菌的相似性,即HBSU和Yonn,但没有发现与H-NS的同源物。众所周知,编码HBSU的HBS基因是必不可少的,但是我们不希望YONN基因是必不可少的,因为它存在于SPβ预测中。IHF与HU相似,尚不清楚HBSU是否在大肠杆菌中发挥与IHF的作用相似。同样,找不到与FIS相似的蛋白质。
编码与甲基化DNA相互作用的产物,例如大肠杆菌中的SEQA,涉及复制起始时间的调节,或Muth,核酸内切酶识别在半甲基化GATC部位的不匹配修复期间新合成的链的核核酸酶,也缺失。这与枯草芽孢杆菌中没有已知的甲基化相一致,相当于大肠杆菌中的大坝甲基化。同样,在SOS反应中编码FTSZ作用抑制剂的大肠杆菌SFIA在枯草芽孢杆菌中没有对应物。相反,大肠杆菌中缺少枯草芽孢杆菌复制起始特异性基因,例如DNAB和DNAD。枯草芽孢杆菌中不存在参与染色体分配的大肠杆菌MUKB基因的确切对应物,但是基因SPO0J和SMC(SMC与MUKB非常相似),建议与枯草芽孢杆菌的分区有关,在E. coli中缺少。
由RNase E的“降解体”在大肠杆菌中控制了mRNA的营业额。这是否与核糖体蛋白S1作为参与大肠杆菌中mRNA转换的RNA解旋酶的作用有关,都需要进一步研究。特别是,RPSA(S1结构基因)YPFD的同源物可能与脱脂体同源的结构有关34。
相似功能的结构无关基因。几个基因编码在大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中具有相似功能的产品,但没有明显的共同结构。对于解旋酶加载子基因,大肠杆菌DNAC和B.枯草芽孢杆菌DNAi就是这种情况。编码复制终止蛋白的基因,大肠杆菌和枯草芽孢杆菌RTP;以及分区拓扑层基因,大肠杆菌矿和枯草芽孢杆菌Diviva。在多亚基酶中,这种情况甚至可能更为复杂:枯草芽孢杆菌合成了两个DNA聚合酶IIIα链,一个链具有3' -5'校对外核酸酶活性活性(POLC),而另一种没有核酸酶活性(DNAE);在大肠杆菌中,只有后者存在。大肠杆菌DNA聚合酶II在结构上与真核生物的DNA聚合酶α有关,而B.枯草芽孢杆菌YSHC与DNA聚合酶β有关。