Cerca de Selenoproteïnes

Resultats i Discussió d'A. laibachii Nc14

tBLASTn	Hits	Fastasubseq	Estructura exònica	cDNA	Proteïna	tCoffee	Selenoproteïna	SeCIS
	1						Homòleg en cisteïna
							Homòleg en cisteïna
	2						Homòleg en cisteïna
							Homòleg en cisteïna
	3						Homòleg en cisteïna
							Homòleg en cisteïna
	4						Homòleg en cisteïna
	5						Homòleg en cisteïna
	6						Homòleg en cisteïna
	7						Homòleg en cisteïna
	8						Homòleg en cisteïna

La cerca de la query d’EhSEP2 d’Emiliania huxleyi al genoma d’A.laibachii Nc14 amb tBlastn ha predit 8 hits estadísticament significatius (E-value < 1·10^-4) en scaffolds diferents.

Hit 1

L’anàlisi amb Exonerate d’aquest primer scaffold prediu dos possibles alineaments, mentre que Genewise només obté una part del primer alineament.

• El primer és un alineament revers que prediu un gen de 2 exons i 1 intró en el que la selenocisteïna de la query s’alinea amb una cisteïna. Usant Tcoffee per fer un alineament de la proteïna predita amb la query, s'observa com aquest és òptim al primer exó però de baixa similitud al segon. El Blastp de la proteïna contra una base de dades de proteïnes no redundant del NCBI retorna proteïnes de la família de les Disulfide Isomerases (TDI).


• El segon alineament prediu un gen a la cadena reversa que consta d’un exó i en el que la selenocisteïna també s’ha canviat per una cisteïna. El resultat del Tcoffee és molt bo i el Blastp de l’NCBI retorna proteïnes de la família TDI.

La cerca amb SECISearch ha trobat un element SeCIS situat unes 3Kb downstream de l’exó predit al segon alineament. Els dos alineaments predits se solapen, però ho fan de manera que l’exó predit al segon alineament se situa dins de l’intró del primer alineament, tal com es representa a la imatge:

Figura 1.

Aquest resultat fa pensar en la possibilitat de trobar-se davant d'un cas en que la proteïna final es pot codificar a partir de la combinació de diferents exons. L'estudi de les diferents combinacions (exó 1 amb el 3 (alineament1) o l’exó 2 amb el 3) mostra que l'alineament del 3r exò amb la query no és òptim en cap cas. Una hipòtesi és que el segon exó no formi part del primer alineament, i aquest consisteixi únicament en el primer exó. El més probable és que en aquest scaffold hi trobem 2 gens, d’un exó cada un, homòlegs d’EhSEP2 amb cisteïna.

Hit 2

Exonerate prediu dos possibles alineaments en aquest scaffold, mentre que Genewise només és capaç de predir el primer, tot i que amb una major llargada.

• El primer és un alineament directe que prediu un gen, d’un sol exó, homòleg d’EhSEP2 amb cisteïna. El resultat del Tcoffee és bo, malgrat alinea bé únicament amb una regió de la query. En fer un Blastp amb NCBI es retornen hits corresponents a proteïnes de la família de les TDI.


• El segon alineament prediu un gen a la cadena directa que consta de 5 exons i 4 introns, i en el qual s'ha produït un canvi de selenocisteïna a cisteïna al primer exó. El resultat obtingut amb Tcoffee és molt bo, ja que s’alinea òptimament al llarg de gairebé tota la query. El resultat del Blastp amb l’NCBI consisteix, gairebé de manera exclusiva, en Disulfit Isomerases.

No s’ha trobat elements SeCIS amb SECISearch. Els dos alineaments predits en aquest scaffold se solapen entre ells, de manera que només un pot ser vàlid. Degut a una major llargada, hi ha una elevada probabilitat que en aquesta regió del genoma d’A.laibachii s’hi trobi el gen predit pel segon alineament d’Exonerate.

Hit 3

L’anàlisi amb Exonerate d’aquest scaffold prediu dos possibles alineaments però Genewise no en troba cap.

• El primer és un alineament revers que prediu un gen d’un sol exó que seria un homòleg d’EhSEp2 amb cisteïna. El resultat del Tcoffee és molt bo i els hits retornats en fer un Blastp amb l’NCBI amb la proteïna predita són també proteïnes de la família de les TDI (el primer individu és un proteïna d'aquest mateix individu).


• El segon alineament prediu un gen, també a la cadena reversa, format per 2 exons i un intró. El canvi de selenocisteïna per cisteïna, situat al principi del segon exó, indica que és un possible gen homòleg d’EHSEP2 amb cisteïna. El resultat del Tcoffee és prou bo i el Blastp amb l’NCBI ens retorna proteïnes de la família de les TDI (el primer hit és una proteïna d'aquest mateix organisme).

El programa SECISearch no ha reportat cap element SeCIS. Donat els bons resultats obtinguts i que els alineaments no se solapen, es pot concloure que amb molta probabilitat A.laibachii presenta 2 gens homòlegs amb cisteïna d’EhSEP2 en aquest scaffold.

Hit 4

Genewise troba un alineament força dolent mentre que Exonerate prediu un sol alineament en aquest scaffold que correspon a un gen de 3 exons i 2 introns a la cadena directa. S'ha produït un canvi de la selenocisteïna de la query per una cisteïna, per tant es tractaria d’un gen homòleg amb cisteïna. El Tcoffee obtingut és molt bo i els resultats del Blastp fet amb NCBI són proteïnes de la família de les TDI. No s’ha trobat elements SeCIS amb SECISearch. Amb aquestes dades, es pot concloure que hi ha una alta probabilitat que en aquest scaffold s’hi trobi una copia d’un gen homòleg d’EhSEP2 amb cisteïna.

Hit 5

Tant Exonerate com Genewise prediuen un mateix alineament directe per aquest scaffold, que consisteix en un gen d’un sol exó en el qual es canvia la selenocisteïna per una cisteïna. El resultat d’alinear amb Tcoffee la proteïna predita amb la query és molt bo. En fer un Blastp amb NCBI les proteïnes trobades són de la família de les TDI. SECISearch no ha trobat cap element SeCIS. És probable que en aquest scaffold s’hi trobi un gen homòleg a EhSEP2 però canviant la U per una C.

Hit 6

Exonerate no és capaç de trobar cap alineament mentre que Genewise en n'obté un. El gen predit es localitza a la cadena directa, té un sol exó i la selenocisteïna s'alinea amb una cisteïna. El Tcoffee és bo i els primers hits obtinguts en fer el Blastp amb NCBI són proteïnes de la família de les TDI. No s’ha trobat elements SeCIS amb SECISearch. Aquests resultats permeten concloure que el gen predit és un homòleg d'EhSEP2 amb cisteïna.

Hit 7

Només l’anàlisi amb Genewise de l’scaffold és capaç de trobar un alineament directe per EhSEP2. Aquest gen té un sol exó en el qual es canvia la selenocisteïna. El resultat obtingut amb Tcoffee és molt bo tot i que curt, però els primers hits trobats en fer un Blastp amb NCBI pertanyen a proteïnes de la família de les TDI. SECISearch troba una element SeCIS unes 16Kb downstream del gen predit. Els resultats obtinguts permeten predir la presència d'un gen homòleg a EhSEP2 amb cisteïna en aquest scaffold. El fet d'haver trobat un element SeCIS pot ser degut a una predicció errònia de SECISearch o bé a la possibilitat que A.laibachii tingui algun gen a continuació que codifiqui per una altra selenoproteïna.

Hit 8

L’anàlisi d’aquest scaffold amb Exonerate no dóna cap resultat, mentre que Genewise sí que retorna un alineament directe. Aquest prediu un gen d’un sol exó que ha canviat la selenocisteïna per una cisteïna. El resultat del Tocffee és bo i els primers hits obtinguts en fer un Blastp amb NCBI són proteïnes d’aquest mateix organisme que s’inclouen dins la superfamília de les Tioredoxines, mentre que l’homologia amb proteïnes de la família de les TDI és menor. No s’ha trobat elements SeCIS amb SECISearch. Els resultats permeten predir que en aquest scaffold s'hi ha trobat un gen homòleg a EhSEP2 amb cisteïna.

Conclusió

En resum, s'ha observat que A.laibachii Nc14 no presenta cap EhSEP2 com a selenoproteïna sinó que tots els gens són homòlegs que han canviat la selenocisteïna per cisteïna. Es pot predir amb força probabilitat que aquest individu presenta 8 còpies de gens homòlegs d’EhSEP2 amb cisteïna repartits entre diferents scaffols del seu genoma.