Jaunu vienpavediena RNS bakteriofāgu proteīnu meklēšana metagenomikas datos

Abstract

Metagenomika ir vairāk nekā 1000 reižu palielinājusi zināmo ssRNS fāgu skaitu. No metagenomiem sakārtotajos ssRNS fāgos ir novēroti hipotētiski atvērtie nolasīšanas rāmji (ORF), kas neatbilst zināmiem proteīniem. Darbā tika izstrādāta un veikta šo hipotētisko ORF analīze, fokusējoties uz ORF strukturālo salīdzinājumu. Ekspresijai Escherichia coli sistēmā tika izvēlēti daži no ORF, kas veidoja strukturālus klāsterus. Atlasītie ORF producējās, kā arī diviem no proteīniem tika novērota baktēriju lizēšanas spēja. Rezultātā, ir pamats domāt, ka šie ORF ekspresējas fāgu infekcijas laikā. Lai atvieglotu turpmākos ssRNS fāgu un to proteīnu pētījumus, tika izstrādāta uz virionu izmēra atšķirībām balstīta filtrēšanas metode, ar kuru tika panākts vides paraugos dominējošo DNS fāgu koncentrācijas samazinājums.

Metagenomics has increased the number of known ssRNA phages over 1000-fold. Hypothetical open reading frames (ORFs) that do not correspond to known proteins have been observed in ssRNA phages assembled from metagenomes. The thesis developed and performed an analysis focusing on the structural comparison of these hypothetical ORFs. Some of the ORFs that formed structural clusters were selected for expression in an Escherichia coli system. Protein production of the selected ORFs was observed, with two proteins causing bacterial lysis. This suggests that these ORFs are expressed during phage infection. Additionally, a filtering method based on virion size differences was developed to reduce the concentration of DNA phages, which dominate environmental samples, aiding further studies of ssRNA phages and their proteins.