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proteínas KOG e ESTs Mudado, M.; Torres, J.; Faria-Campos, A.C.; Pinto, S.A.P.; Bravo-Neto, E. e Ortega, J.M. Departamento de Bioquímica e Imunologia, Lab. de Biodados, ICB, UFMG e- mail: [email protected] Introdução Introdução Base KOG (NCBI): proteínas de Base KOG (NCBI): proteínas de organismos com genoma completo organismos com genoma completo Organizada em classes funcionais Organizada em classes funcionais KOG: >= 3 organismos KOG: >= 3 organismos dbEST: download das ESTs dbEST: download das ESTs tBLASTn: E < 10 tBLASTn: E < 10 -10 -10 ; S > 96% ; S > 96% Banco de dados MySQL Banco de dados MySQL classificação dos KOGs classificação dos KOGs resultados de BLAST resultados de BLAST seleção dos melhores escores para seleção dos melhores escores para ORGANISMOS KOGs ESTs A. thaliana 13.742 178.538 C. elegans 10.556 215.200 D. melanogaster 8.444 261.404 H. sapiens 19.029 5.041.675 S. cerevisiae 4.002 3.041 S. pombe 3.728 8.123 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% RNA processing and modification Chromatin structure and dynamics Energy production and conversion Cell cycle control, cell division, chromosome partitioning Amino acid transport and metabolism Nucleotide transport and metabolism Carbohydrate transport and metabolism Coenzyme transport and metabolism Lipid transport and metabolism Translation, ribosomal structure and biogenesis Transcription Replication, recombination and repair Cell wall/membrane/envelope biogenesis Cell motility Posttranslational modification, protein turnover, chaperones Inorganic ion transport and metabolism Secondary metabolites biosynthesis, transport and catabolism General function prediction only Function unknown Signal transduction mechanisms Intracellular trafficking, secretion, and vesicular transport Defense mechanisms Extracellular structures Nuclear structure Cytoskeleton ath cel dme hsa sce spo Fraction of total gene expression dedicated to functional cathegories 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1 2 3 4 shared am ongstindicated n° oforganism s % shared top25 m etazoa less25 m etazoa TOP 25% ath hsa dme cel 51% 55% 57% 57% 55% 64% LESS 25% ath hsa dme cel 37% 35% 35% 35% 36% 46% KOGs (1.787) presentes em todos os organismos comparados: quanto é compartilhado por cada par de organismo nas duas categorias, os 25% mais expressos e os 25% menos expressos? O compartilhamento é maior na classe de maior expressão. Proximidade evolutiva parece contar. Na classe top25, é mais comum compartilhar que não compartilhar. Já na classe less25, o comportamento é invertido. Resultados Resultados Painel com a expressão relativa dessas Painel com a expressão relativa dessas proteínas em seis organismos proteínas em seis organismos 4 metazoários, 2 leveduras 4 metazoários, 2 leveduras Teste estatístico (R): nível de expressão Teste estatístico (R): nível de expressão similar em 75% similar em 75% Vias bioquímicas: análise automática Vias bioquímicas: análise automática Dados disponibilizados na servidora do Dados disponibilizados na servidora do laboratório laboratório biodados.icb.ufmg.br biodados.icb.ufmg.br ( ( G G o o o o gle gle :biodados) :biodados) 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 H exokinase Glucose-6-phosphate isomerase Pyrophosphate-dependent phosphofructo-1-kinase Fructose-biphosphate aldolase Triosephosphate isom erase G lyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase 3-phosphoglycerate kinase Phosphoglycerate m utase Enolase Pyruvate kinase ath cel dm e hsa sce spo Percentage ofTotal ofESTs in pathw ay Glicól Glicól ise ise Expressão por categoria Expressão por categoria funcional funcional Compartilhamento em classes de Compartilhamento em classes de expressão expressão Financiamento: Rede Genoma de Minas Gerais (FAPEMIG, MCT) Financiamento: Rede Genoma de Minas Gerais (FAPEMIG, MCT)

Introdução Base KOG (NCBI): proteínas de organismos com genoma completo

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Mapeamento da expressão gênica de organismos eucarióticos com genoma completo utilizando proteínas KOG e ESTs Mudado, M.; Torres, J.; Faria-Campos, A.C.; Pinto, S.A.P.; Bravo-Neto, E. e Ortega, J.M. Departamento de Bioquímica e Imunologia, Lab. de Biodados, ICB, UFMG e-mail: [email protected]. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Introdução Base KOG (NCBI): proteínas de organismos com genoma completo

Mapeamento da expressão gênica de organismos eucarióticos com genoma completo utilizando

proteínas KOG e ESTsMudado, M.; Torres, J.; Faria-Campos, A.C.; Pinto, S.A.P.; Bravo-Neto, E. e Ortega, J.M.

Departamento de Bioquímica e Imunologia, Lab. de Biodados, ICB, UFMG e-mail: [email protected]

IntroduçãoIntrodução– Base KOG (NCBI): proteínas de Base KOG (NCBI): proteínas de

organismos com genoma completoorganismos com genoma completo– Organizada em classes funcionaisOrganizada em classes funcionais– KOG: >= 3 organismosKOG: >= 3 organismos– dbEST: download das ESTsdbEST: download das ESTs– tBLASTn: E < 10tBLASTn: E < 10-10-10; S > 96%; S > 96%– Banco de dados MySQLBanco de dados MySQL

classificação dos KOGs classificação dos KOGs resultados de BLASTresultados de BLAST

– seleção dos melhores escores paraseleção dos melhores escores para

ORGANISMOS KOGs ESTs

A. thaliana 13.742 178.538

C. elegans 10.556 215.200

D. melanogaster 8.444 261.404

H. sapiens 19.029 5.041.675

S. cerevisiae 4.002 3.041

S. pombe 3.728 8.123

ORGANISMOS KOGs ESTs

A. thaliana 13.742 178.538

C. elegans 10.556 215.200

D. melanogaster 8.444 261.404

H. sapiens 19.029 5.041.675

S. cerevisiae 4.002 3.041

S. pombe 3.728 8.123

0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0%

RNA processing and modificationChromatin structure and dynamicsEnergy production and conversion

Cell cycle control, cell division, chromosome partitioningAmino acid transport and metabolismNucleotide transport and metabolism

Carbohydrate transport and metabolismCoenzyme transport and metabolism

Lipid transport and metabolismTranslation, ribosomal structure and biogenesis

TranscriptionReplication, recombination and repair

Cell wall/membrane/envelope biogenesis

Cell motilityPosttranslational modification, protein turnover, chaperones

Inorganic ion transport and metabolismSecondary metabolites biosynthesis, transport and catabolism

General function prediction onlyFunction unknown

Signal transduction mechanismsIntracellular trafficking, secretion, and vesicular transport

Defense mechanismsExtracellular structures

Nuclear structure

Cytoskeleton ath

cel

dme

hsa

sce

spo

Fraction of total gene expression dedicated to functional cathegories

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4shared amongst indicated n° of organisms

% s

ha

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top25 metazoa

less25 metazoa

TOP 25%

athhsa

dme cel

51%

55%

57%

57% 55%

64%

LESS 25%

athhsa

dme cel

37%

35%

35%

35% 36%

46%

KOGs (1.787) presentes em todos os organismos comparados: quanto é compartilhado por cada par de organismo nas duas categorias, os 25% mais expressos e os 25% menos expressos? O compartilhamento é maior na classe de maior expressão. Proximidade evolutiva parece contar. Na classe

top25, é mais comum compartilhar que não compartilhar. Já na classe less25, o comportamento é invertido.

ResultadosResultados– Painel com a expressão relativa dessas proteínas Painel com a expressão relativa dessas proteínas

em seis organismosem seis organismos– 4 metazoários, 2 leveduras4 metazoários, 2 leveduras

– Teste estatístico (R): nível de expressão similar Teste estatístico (R): nível de expressão similar em 75%em 75%

– Vias bioquímicas: análise automáticaVias bioquímicas: análise automática– Dados disponibilizados na servidora do Dados disponibilizados na servidora do

laboratóriolaboratório– biodados.icb.ufmg.brbiodados.icb.ufmg.br ( (GGooooglegle:biodados):biodados)

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

Hexokinase

Glucose-6-phosphateisomerase

Pyrophosphate-dependentphosphofructo-1-kinase

Fructose-biphosphate aldolase

Triosephosphate isomerase

Glyceraldehyde 3-phosphatedehydrogenase

3-phosphoglycerate kinase

Phosphoglycerate mutase

Enolase

Pyruvate kinase

ath

cel

dme

hsa

sce

spo

Percentage of Total of ESTs in pathway

GlicólisGlicólisee

Expressão por categoria Expressão por categoria funcionalfuncional

Compartilhamento em classes de expressãoCompartilhamento em classes de expressão

Financiamento: Rede Genoma de Minas Gerais (FAPEMIG, MCT) Financiamento: Rede Genoma de Minas Gerais (FAPEMIG, MCT)