Relatório BioInf 5

Prévia do material em texto

Relatório 5 – Bancos de domínios e GO
1. Exercícios sobre bancos de domínios proteicos
Em uma análise metagenômica um fragmento de DNA foi anotado e identificou-se em um gene desconhecido a presença do domínio PF11396, que evoca uma funcionalidade para o gene. Deseja-se pesquisar as informações no banco Pfam para um melhor enquadramento funcional deste gene. Esta exploração computacional no Pfam pode fornecer mais informações para um melhor conhecimento da Biologia do gene ou até mesmo do organismo, antes mesmo que experimentos na bancada sejam realizados. Portanto, explore o banco.
1. Indique o pubmed id (com link) e leia o abstract do artigo
O pubmed ID para o artigo é: 20944221. 
a. Quais as principais funções atribuídas a este domínio?
É atribuído a esse domínio a função de inibidor da β-lactamase. 
2. A partir do artigo é possível obter a estrutura tridimensional da proteína
a. Forneça o accession da estrutura
O accession para a estrutura tridimensional da proteína é: 3DUE. 
b. Forneça o accession da sequência no Genbank
O accession para a sequência no GenBank é: ABR40625.1
3. Mostre um  screenshot da entrada do domínio no banco Pfam
Figura 1 – Entrada do domínio PF11396 no banco Pfam.
a. Faça o mesmo para o banco CDD - Conserved Domains do NCBI
Figura 2 – Entrada do domínio PF11396 no banco CDD.
b. Faça o mesmo para o banco Interpro
Figura 3 – Entrada do domínio PF11396 no banco Interpro.
4. No Pfam, quantas estruturas tridimensionais contendo este domínio existem (screenshot)?
Existem 11 estruturas tridimensionais contendo esse domínio no banco Pfam.
Figura 4 – Entrada do domínio PF11396 no banco Pfam. É possível visualizar a lista das 11 estruturas tridimensionais existentes. 
a. Faça o mesmo para o banco Interpro
Existem no banco Interpro 10 estruturas tridimensionais listadas
Figura 5 - Entrada do domínio PF11396 no banco Interpro. É possível visualizar a lista das 10 estruturas tridimensionais existentes.
i. Este domínio aparece frequentemente com uma ou mais cópias? (mostre o esquema da organização deste domínio em diversas proteínas)
Aparece frequentemente em uma cópia.
 
 
Figura 6 – Esquema da organização do domínio PF11396 nas respectivas entradas (de cima esquerda para baixo direita): 4k61, 4ipb, 3due e 3db7.
ii. Neste domínio existe um amino ácido bastante conservado, qual é este e a sua posição (mostre a figura do logo)
É o aminoácido F (Fenilalanina), na posição 15. O aminoácido W (Triptofano) na posição 21 também é conservado.
Figura 7 – Entrada do PF11396 no bando Pfam mostrando a HMM logo e os resíduos mais conservados da sequência do domínio.
iii. Gostaríamos de saber se bactéria Escherichia coli (Gammaproteobacteria) possui alguma proteína com este domínio
A bactéria E. coli não possui nenhuma proteína com esse domínio.
b. Quantas proteínas com este domínio existem para este organismo  screenshot?  Dica: : Use a opção Tree ao invés de Sunburst
Não há nenhuma proteína com esse domínio para o organismo E. coli. Podemos ver que o organismo não aparece na figura abaixo.
Figura 8 – Entrada do domínio PF11396 no banco Pfam. É possível ver a árvore filogenética para os domínios relacionados em diferentes espécies.
2. Exercícios sobre o GO
· AmiGO
1. Recuperar as ontologias GO da proteína human cytochrome c. Realize primeiramente a busca textual no Amigo e selecione os resultados em Genes and gene products porque a busca é para um nome de proteína e não um termo de ontologia. Na página de resultados aplique os filtros (à esquerda da página) Organism Homo sapiens e Type  protein (Clicando no botão ). Mostre um  screenshot dos resultados e verifique que não é possível encontrar a proteína em questão!!! 
Figura 9 - Pesquisa dos referidos termos no AmiGO. É possível notar que nenhum dos resultados corresponde a proteína do citocromo C humana.
a) Agora faça a busca pela mesma proteína no Uniprot e mostre os resultados.
Figura 10 – Busca dos mesmos termos human cytochrome c no Uniprot.
· Qual o termo de GO para a proteína yeast cyclin PCL5
O termo de GO para essa proteína é: cyclin-dependent protein serine/threonine kinase regulator activity, cujo o accession é GO:0016538.
a) Qual o accession number (com link) da proteína acima no Swiss-Prot?
O accession number da proteína acima no Swiss-Prot é: P38794
b) Mostre os 3 tipos de ontologias GO no banco acima ( screenshot;  Dica: a ontologia celullar component fica em uma seção separada no registro do UniProt)
Figura 11 – Entrada no banco UniProt para a proteína P38794. É possível verificar na figura todos os 3 tipos de ontologia GO (molecular function, biological process and cellular component)
· Dada a pergunta "qual a via metabólica envolvida na Diabetes em humanos", responda as questões abaixo. A pergunta é bastante ampla e uma busca textual em qualquer banco de dados resultará em muitos resultados que precisarão ser verificados manualmente, o que é muito ineficiente, além de provavelmente induzir a erros. A melhor forma de abordar tal questão é normatizar a nomenclatura, o que pode ser feito utilizando o GO.
a) Qual o termo do GO (accession e nome/class) referente a busca acima?
O termo de GO é cellular ketone body metabolic process, com o accession GO:0046950 e a classe biological_process.
b) Mostre um  screenshot da página com os filtros no resultado do GO
Figura 12 - Entrada do termo GO:0046950 no banco AmiGO. Podemos notar que foram aplicados os filtros para Organismo e Contributor.
c) Mostre um  screenshot das vias metabólicas correspondentes no Reactome (só existem duas diferentes)
Figura 13 – Ambas as vias metabólicas relacionadas com a diabetes em humanos. Entradas no site Reactome.
· QuickGO
1. Qual a definição de autophagy (Biological Process)
A definição de autophagy é: “The cellular catabolic process in which cells digest parts of their own cytoplasm; allows for both recycling of macromolecular constituents under conditions of cellular stress and remodeling the intracellular structure for cell differentiation.”
2. Quais as relações do termo autophagy e seus termos descendentes ( screenshot)?
Figura 14 – Relação dos termos descendentes de autofagia no site QuickGO.
3. Quantas proteínas humanas no UniProt estão ligadas a este termo? Note que QuickGO não é possível achar esta informação. Neste caso vá para o Amigo e aplique os filtros para o organismo e contribuidor. Mostre o número de proteínas e o screenshot da busca
No total existem 425 proteínas humanas, no UniProt, relacionadas com o termo autofagia.
Figura 15 – Resultados da busca, no AmiGO, de proteínas humanas, do UniProt, relacionadas ao termo autofagia.