Conference publications

Abstracts

XXIII conference

Кластерный анализ промоторов E. coli на основе профилей SIDD (вызванной суперспирализацией дестабилизации дуплекса ДНК)

Орлов М.А., Темлякова Е.А., Сорокин А.А.

Институт биофизики клетки Российской академии наук Россия, 142290, г.Пущино Московской области, Институтская, 3 Телефон: (4967) 73-91-65, orlovmkhailanat@gmail.com

Для регуляции бактериальной транскрипции важное значение имеют промоторные области хромосомы, расположенные непосредственно перед точкой старта транскрипции (ТСТ). Эти области взаимодействуют с различными транскрипционными факторами и РНК-полимеразой при инициации транскрипции. Исследования физических свойств ДНК промоторов показали наличие консервативных структурных свойств, таких как стабильность, склонность к изгибанию, искривленность и вызванная суперспирализацией дестабилизация дуплекса — Stress-Induced Duplex Destabilization (SIDD) [1].

Известно, что около 50% промоторов имеют легкоплавкие участки в районе ТСТ. Вызывать расплетание двойной спирали может как повышение температуры, так и действие ряда других факторов, в частности, суперспирализация, являющаяся наиболее распространенным типом напряжения в структуре ДНК. Для получения информации о склонности ДНК к расплетению под действием суперспирализации вычисляют профили SIDD. Для этого могут использоваться как специализированные ресурсы Интернет [1], так и альтернативный подход с применением алгоритма на основе модели Peyrard. При этом вычисление профиля стабильности производится исходя из значения приложенного усилия при фиксированном количестве пересечений цепей (Lk) [2].

Для полученных с использованием второго подхода профилей SIDD для 1192 фрагментов длиной по 2000 пар оснований, содержащих промоторы из базы данных RegulonDB, произведена кластеризация по методу Уорда. В результате выделено 5 устойчивых кластеров с характерными профилями SIDD, имеющих максимумы в области ТСТ, ближней downstream-области (2 кластера), дальней upstream-области и дальней downstream-области соответственно. Профиль стабильности большого числа промоторов показывает наличие «слабых» участков в downstream-области.

Литература

1. Wang, H.Q. and Benham, C.J. Promoter prediction and annotation of microbial genomes based on DNA sequence and structural responses to superhelical stress // BMC Bioinformatics Vol. 7, 2006, Pp. 248-262.

2. Michoel, T. & Van de Peer, Y. Helicoidal transfer matrix model for inhomogeneous DNA melting // Phys Rev E Vol. 73, 2006, 011908.

• view as PDF (in Russian) (PDF)