Для белка ДНК-полимераза-I находится 17 ассоциированных терминов GO, а для построения графа можно подавать только 10. Поэтому были отобраны наиболее точные записи (располагаются внизу дерева), так как остальные в любом случае будут рисоваться как родительские. Терминов, имеющих связи более чем с двумя родителями нет, но зато есть целых семь терминов имеющих связи с двумя родителями. Один из самых нижних (то есть наиболее точно описывающих функцию терминов) является термин response to DNA damage stimulus (GO:0006974) — клеточный ответ на сигналы от повреждения ДНК. Родительскими терминами являются: response to endogenous stimulus (GO:0009719) — ответ на внутренние стимулы и response to stress (GO:0006950), обозначающий, по всей видимости внутренние стимулы. Наша запись является частным случаем каждого из этих двух процессов (может быть реакцией как на внешние, так и на внутренние стимулы). Поэтому и связи типа "is_a" (черные).
В качестве обратного (более распространенного примера) можно привести пример двух видов экзонуклеазной активности (также связи "is_a"): 3'-5' и 5'-3' экзонуклеазные активности.
Связей типа "part_of" (красного цвета) гораздо меньше, они встречаются обычно на более высоких уровнях (три из них: процесс, функция, компонент — части онтологии гена). Простым примером является пара клетка—часть клетки. При этом часть клетки и сама клетка являются частными случаями клеточного компонента (последний может включать и внеклеточный вещество, например). Часть клетки никак не может быть ее частным случаем.
Принципиально новых функций для ДНК-полимеразы I не обнаружено (интересно, что кроме привычного названия PolA есть ResA и B3863). Но в комментариях библиотеки дано более подробное описание. Сравним его с ранее полученным с помощью GOA.
| GOA | EcoCyc | |
|---|---|---|
| Где? | Внутри клетки, в цитоплазме. | В ссылках указывается термин GO:0005737 — цитоплазма |
| Зачем, для чего? | Репликация ДНК, репарация ДНК и участие в клеточном ответе на повреждения ДНК. | Перечислены теже самые биологические процессы |
| Молекулярный механизм? | ДНК-направленная ДНК-полимеразная активность. Имеет как 3'-5' так и 5'-3' экзонуклеазные активности. Нуклеотидилтрансферазной активность. |
Участвует в смещении UvrABC и заполнении гэпов, которые она оставляет. Также участвует в MutHLS-опосредованной репарации микрогэпов на ДНК. Может удалять неправильные нуклеотиды после действия эндонуклеазы (то есть когда создатся конец). В процессе полимеризации надстраивает цепь на 20-40 нуклеотидов (максимум до 100). Играет важную роль в пристраивании первого рибонуклеотида фрагмента Оказаки (без него этот процесс протекает только у 10% мутантов). Но он же считается и основным ферментом, удаляющим РНК-праймеры и замещающим их на ДНК. В замечании об экзонуклеазной активности сказано, что белок активнее работает в 3'-5', чем в 5'-3' направлении. Но именно 3'-5'-экзонуклеазная активность играет основную роль в проверке: белок не ищет специально несоответствия, а останавливается на этом месте и поэтому успевает выполнить экзонуклеазную функцию. Указано, что фрагмент Кленова имеет 5'-экзонуклеазную и полимеразную активности, а второй (C-концевой домен необходим для осуществления 3'-экзонуклеазной активности. |
| Специфичность? | Белок не обладает специфичностью в смысле связывания с ДНК. Связыается с ДНК, как и многие другие белки, с помощью HhH мотива независимо от последовательности нуклеотидов. (GO:0043565 с ссылкой на IPR003583). Но отвечая на вопрос "с чем?", говорим с ДНК (а не с РНК), а это и есть вопрос о специфичности. Связывается с регулятором транскрипции cueR (получено из эксперимента по физическому взаимодействию белков — IPI). | Гораздо подробнее описана специфичность связывания. Pol1 связывает по одному нуклеотиду через водород малой бороздки ДНК и присоединяется только к краю двухцепочечного разырыва или к концу цепи. Большее сродство имеет к праймерам, содержащим несовпадения, и вторичным структурам на ДНК — шпилькам. Имеет специальный сайт связывания с 3'-концом ДНК. |
В одной из многочисленных ссылок указывается классификация белка как фермента:
3 — Гидролаза
3.1 — Гидролиз эфирных связей.
3.1.11 — Экзорибонуклеаза, образующая 5'-фосфомоноэфиры
Следующего уточнения нет, так как конкретный субстрат все время разный (последовательность ДНК сильно различается).
В отличие от GOA в EcoCyс есть ссылки на экспериментальные статьи, доказывающие его экзонуклеазные и полимеразную активность.
Также имеются данные о доменной структуре и ссылки на результаты рентгено-структурного анализа (PDB-код: 1KFD).
В заключении перечислю три реакции, иллюстрирующие три типа активности белка:
- Присоединение дезоксирибонуклеотидтрифосфата к ДНК (кофактор — ион магния).
Экспериментальное подтверждение. - Отщепление нуклеотида с 3'-конца (кофактор — ион марганца).
Экспериментальное подтверждение. - Отщепление нуклеотида с 5'-конца.
Экспериментальное подтверждение.
Для обозначения способа доказательства функции в банке GO используется 14 кодов. Доказательства имеют разные уровни доверия.
- Коды, соответствующие экспериментальным данным.
- IDA: Inferred from Direct Assay (прямые экспериментальные данные).
- IEP: Inferred from Expression Pattern (информация о том, когда и где экспрессируется ген).
- IGI: Inferred from Genetic Interaction (различные типы взаимодействий между генами).
- IMP: Inferred from Mutant Phenotype (информация о результате мутации в гене)
- IPI: Inferred from Physical Interaction (информация о физическом взаимодействии между продуктом гена и какой-то молекулой).
- Коды, соответствующие электронным данным.
- IGC: Inferred from Genomic Context (информация из анализа геномного окружения гена: например, струтура оперона)
- IEA: Inferred from Electronic Annotation (данные электронной аннотации)
- ISS: Inferred from Sequence or Structural Similarity (данные о сходстве последовательностей или структур).
Остальные формы нельзя отнести чисто к одной или другой категории (например, авторские утверждения или полное отсутствие данных о функции).
Для записи UniProt очень часто бывает несколько аннотаций GO. Но все они прикреплены к одной записи. Поэтому схема поиска несколько иная:
- Получим все DBxref_ для всех записей Uniprot в одном файле с помощью запроса в SRS.
((([uniprot-Organism:Saccharomyces*] & [uniprot-Organism:cerevisiae*]) | [uniprot-Organism:Saccharomyces cerevisiae*]) & ((([uniprot-DBxref_:GO*] & [uniprot-DBxref_:C:*]) & [uniprot-DBxref_:*Golgi*]) | [uniprot-DBxref_:GO C: *Golgi*]))
(Важно, чтобы они были в одном файле и в формате list, а не table — опция выбирается выбирается при подаче запроса. Иначе теряется большая часть информации о ресурсе доказательства: для экономии места второй раз для одного и того же белка коды не пишут. Также важно, чтобы каждый фрагмент аннотации занимал отдельную строку (для подсчета с помощью grep)). - C помощью команды grep посчитаем все строки, где встретилось слово GO.
grep GO: last5.txt -c
Всего 1158 ссылок на GO. Но на долю компьютерных данных приходится всего три ссылки GO:grep IGC: last5.txt -c
0 находок
grep IEA: last5.txt -c
3 находки
grep ISS: last5.txt -c
0 находок
По этим данным можно сделать вывод, что Saccharomyces cerevisiae является очень хорошо изученным организмом. Основная доля информации получена в ходе различных экспериментов. Ну и действительно, пекарские дрожжи известный модельный организм. В основном как раз таки информация о его геноме и протеоме используется для компьютерных предсказаний у других организмов.
©Леушкин Евгений.