D Сахарное LEGO II Ищи Свичи Dr( Gnavus Введение Сладкие регуляторы Принято считатьj что отклонение в развитии Малавийских детей связано с острым недостатком их питания( Недавно в эксперименте с гнобиотическимиWне имеющими собственной микрофлорыC мышами было показаноj что это также связано с микробиотой j населяющей кишечникj а именно отсутствием определенных бактерийj в том числе Ruminoccocus gnavus( Чтобы исследовать роль R. gnavus( в нормальном развитии детейWмышейCj нами был изучены его сахарный метаболизм и регуляция отдельных путей данного метаболизма( Цели DPS ищет друзей -G k Голая рибосома II Цыпленок TAD aka хроматин в %D 2 8 М( Лаврова j А( Миннегалиева j С( Лейн 2 8 M( Lavrova j A( Minnegalieva j S( Leyn Схема катаболизма углеводов в R. gnavus– Ферменты и транспортеры изображаются в прямоугольниках– Транскрипционные факторы изображаются в овалах– Найденные в данной работе мотивы сайтов связывания изображены в виде LOGO диаграмм– Цвет рамки LOGO диаграммы соответствует фактору транскрипции к которому относится мотив– Carbohydrate utilization in R. gnavus– Enzymes and transporters are shown in rectangles– Transcription factors are in ovals– Transcription factor binding sites motifs are shown as LOGO diagrams– Color of a LOGO frame is the same as the color of the respective transcription Sialic acids factor– NanH Sialidase NMacetylneuraminate NanRT ManNAcM6P NanK Kinase NanE Epimerase NMacetylglucoamine 1GlcNAc, NagP 1PTS, Transporter BglT21MFS, Transporter BetaMglucosides 2C Найти сайты связывания регуляторов семейства AraC в геноме R. gnavus( 8C Проверить количество этих сайтов во всем геноме( %C Проанализировать пути метаболизма сахаров и найти их в других референсных бактериях сходных с бактериями микрофлоры больных мышей( Glucose BglF-3Q3N 435 1PTS, Transporter PtsG 1PTS, Transporter GlcNAcM6P NanA ManNAc Nan 1ABC, Transporter NagA GlcNM6P NagB BglGwH2TH BglRTH BglQT Glucose GlucoseMwP Glk BglA-3Q; AbgA-3Q3N Pgi SucroseM6P ScrR Hydrolase Ep Tr a Ki ime ns ras e fe ScrK ra se FructoseMwP FruK FruR Kinase XyluloseM5P KDGM6P KdgA Aldolase Pgk KdgR Tpi e GlycerateM2P XylA2 Xylulose PpdK KdgK Геномы бактерий bacterial genomes »ND”» Uxu 1ABC, Glucuronides Transporter Agl-3Q Hydrolase KDG UxuA UxuB UxaC KduD UxuRwT RhiN ddGlcA KduI RhaB RhaA � FucK FucI »ND“» Материалы и методы Анализ локусов гомологичных генов WIMG)ER – сломался посреди работыj MicrobesOnlineC Множественные выравнивания WMUSCLEC Поиск сайтов с помощью матриц позиционных весов WSignalXj GenomeExplorerC Анализ метаболических путей WThe SEEDC RhiQ2 1ABC, Transporter FucU � LMfucose AlfA Rhamnogalacturonan zN2-z Kinase Isomerase FucRT Glycolisys Rhi-2 1ABC, RhaRT zN%6z FucA2 FuculoseMwP Aldolase RhgRT LMrhamnose Kinase Isomerase Aldolase Rhamnogalacturonan RhiN Hydrolase Dehydrogenase Isomerase FucA2 RhamnuloseMwP »ND”» Glucuronate Dehydratase Oxidoreductase Isomerase Kinase Pyruvate The kwashiorkor disease of Malawi childrenj that manifests in a number of developmental defectsj is associated with acute malnutrition( Recent experiments with gnotobiotic mice have shown that it also depends on the gut microbiome ( In particularj absence of several bacteriaj including Ruminoccocus gnavusj leads to the disease progression( To investigate the role of R. gnavus in the normal developmentj we studied its sugar metabolism and transcriptional regulation of genes forming these pathways( We found binding motives for eight transcription factors from the AraC family and one factor from the DeoR family( All of them have the tandem repeat structure( The comparison of R. gnavus with bacteria sequenced by the Human Microbiome Projectj closest to the genomes observed in the Malawi childrenj yielded no sugar utilization pathways is unique for R. gnavus( Glucuronides AldA Pyk �Mgalactosides UxuR2T GlyceroneMPH LMlactaldehyde Ldh BgaT2 BgaTQ2 1MFS, BgaTN2 Transporter �Mgal Xylose Isomerase Kinase KduRT Eno PEP AgaRwH2T »N”» »ND7» Gpm Abstract ras RiboseM5P GlyceraldehydeM3P zN%6z BgaH BgaHQ BgaHN �Mgalactosides Aga2 1ABC, Transporter BgaRT XylB Rpi Tal Метаболические пути XylRT Tkt Gap ime se Rpe Tpi Ep na AgaL- �Mgal AgaLQ Galactosidase Galactose DMRibuloseM5P Pfk Fba GalM Pentose Phosphate Pathway FructoseMwH6P Kinase FruA 1PTS, Transporter GalK ScrB Fructose Fructose GalT Pgm GlucoseM6P Hydrolase GalE Maltodextrin Distribution of carbohydrate utilization pathways in Human Microbiome Project bacteria jwe selected the closest species to those found in the microbiome of sick mice(– “U” – pathway was not found; “U” – complete pathway was found; “UP” – parts of the pathway were found– metabolic pathways zN7z GalRT Kinase Mal 1ABC, Transporter Maltodextrin Pullulanase NagTT Fbp ScrA 1PTS, Transporter PulA GlgP Phosphorylase FructoseM6P Sucrose MalL Amylomaltase Neopullulanase Glucosidase NMacetylneuraminate BglK Kinase �MglucosidesM6P NplT MalQ Lyase Deacetylase �Mglucosides MalRHMalR2 Распределение путей катаболизма углеводов в бактериях Human Microbiome Project jбыли выбраны виды наиболее близкие к найденным в микробиоме больных мышей(– «U» – путь не найден; «U» – найден полный путь; «UP» – найден неполный пути– Fuc2 1ABC, Transporter LMfucose Alf2 1ABC, Fucosides Hydrolase Fucosides Transporter Выводы 2C Найдены мотивы сайтов связывания регуляторов семейства AraCW/ шт(C и DeoRW2 шт(C( Мотивы имеют структуру тандемного повтора( 8C С помощью метода матрицы позиционных весов было показаноj что исследуемая регуляция является локальной( %C Проверили наличие путей метаболизма сахаровj аналогичных путям из R. gnavus в кишечных бактерияхj выбранных из Human Microbiome Project по сходству с кишечными бактериями больных мышей( Геномыj содержащие похожие пути составляли от 28 до /-x(