Расшифровка протеома через геномы соседей
Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) разработали стратегию трансорганизменного поиска. Она позволяет идентифицировать белки в организмах, чей геном ещё не секвенирован, используя геномные последовательности их ближайших родственников.
Суть метода
Масс-спектры, полученные от несеквенированного организма, сравниваются с геномами постепенно более генетически отдалённых организмов-«соседей». Это определяет, какой объём информации о протеоме одного вида можно получить, используя геномную последовательность другого.
Экспериментальная проверка
- Объекты: Учёные под руководством докторов Мэри Липтон и Стивена Каллистера выбрали геномы бактерий рода Shewanella из-за их доступности и экологической значимости. Также использовали геномы двух филогенетически отдалённых бактерий: Deinococcus radiodurans R1 и Salmonella typhimurium LT2.
- Образцы: Исследовали четыре неохарактеризованных штамма Shewanella, выделенных из донных отложений реки Колумбия (Хэнфорд, штат Вашингтон).
- Результат: Удалось идентифицировать 300–500 белков в каждом из несеквенированных штаммов. Установлена эмпирическая зависимость между количеством идентифицированных белков и степенью родства организма-«соседа», чей геном использовался для анализа.
Значение и выводы
- Стратегия работы с геномами организмов-«соседей» действительно позволяет получать информацию о протеомах изолятов из окружающей среды.
- Критически важен выбор ближайшего родственника: даже организмы в пределах одного рода могут давать разные результаты.
- При тщательном выборе близкородственного организма эта стратегия полезна для протеомного скрининга экологических изолятов, особенно когда метагеномные данные недоступны.
Исследователи уже применяют этот метод для изучения протеомов микробных сообществ, для которых отсутствует метагеномная информация. Работа опубликована в PLoS ONE в ноябре 2010 года.