| Результаты этапа: Исследовано влияние систем рестрикции-модификации (Р-М)) на снижение числа сайтов рестрикции в геномах бактерий, архей и вирусов прокариот на полном объёме геномных данных. Показано, что сайты рестрикции систем Р-М типа II избегаются в половине случаев, что можно объяснить определенной токсичностью этих систем для прокариотической клетки. В то же время, сайты рестрикции систем Р-М типов I, III и систем, расщепляющих только модифицированные сайты (типа IV и типа IIM) не избегаются. Кроме того, не избегаются сайты систем Р-М типа IIG, в которых основные активности - метилтрансферазная и эндонуклеазная, - заключены в одном белке (в отличие от других систм Р-М типа II, в которых метилтрансфераза и эндонуклеаза рестрикции закодированы в разных генах). Предложена гипотеза, объясняющая наблюдаемую картину более длительным существованием систем Р-М типа II (кроме подтипов IIG и IIM) в прокариотическом геноме без изменения специфичности сайтов рестрикции. Действительно, только у указанных систем Р-М ДНК-узнающие модули имеются у двух ферментов. Поэтому для изменения специфичности системы Р-Р необходимо одновременное и согласованное изменение специфичности узнавания двух ДНК-узнающих модулей, что существенно менее вероятно мутации в единственном ДНК-узнающем модуле систем типа I и III, меняющей специфичность.
Показано также, что, по крайней мере, часть случаев, когда не детектируется снижение числа сайтов рестрикции систмы Р-М типа II, может быть связана с недавним возникновением системы Р-М с данной специфичностью в геноме, а наличие избегаемых потенциальных сайтов рестрикции при отсутствии в геноме системы Р-М с такой специфичностью может быть связано с недавней потерей системы Р-М в ходе эволюции.
Для оценки недопредставленности сайтов в геноме существуют несколько методов. Мы сравнили методы и показали, что в нашей задаче наиболее адекватным является метод, разработанный ранее в работах S.Karlin'а и соавт.
Для получения получения информации о системах Р-М из публичных баз данных и пересчета коэффициента недопредставленности сайтов были разработаны компьютерные программы.
|
