A Wee1 fehérje evolúciójának vizsgálata bioinformatikai módszerekkel

Minden élő sejt számára létfontosságú a sejtciklus eseményeinek pontos szabályozása. Az általam vizsgált Wee1 tirozin kináznak a sejtciklus ellenőrzésében van szerepe, jelentőségére a Schizosaccharomyces pombe hasadó élesztő vizsgálatával derült fény. Bár a sejtekben a sejtciklus szabályozása többféle mechanizmussal történhet, a Wee1 fehérje a legtöbb eukarióta sejtben megtalálható, illetve a gombák Ascomycota törzsének Schizosaccharomyces nemzetségében, valamint magasabb rendű állatok esetén, ahol ez az útvonal erősebb, jelen vannak háttérkópiái is, a Mik1 (hasadó élesztőkben), és a Myt1 (magasabb rendűekben).

Munkám célja a Wee1 fehérje evolúciójának nyomon követése volt bioinformatikai módszerekkel. Egyrészt elkészítettem a gombák Wee1 homológjainak filogenetikai törzsfáját. Ehhez 68 gombafaj (15 bazídiumos és 53 aszkuszos gomba, ezen belül 5 a Taphrinomycotina, 18 a Saccharomycotina és 30 faj a Pezizomycotina altörzsből) 79 törzsének 80 fehérjéjét használtam fel. Másrészt a Wee1, a Mik1 és a Myt1 fehérjék kapcsolatának feltérképezéséhez 12 modellorganizmus (2 növény, 5 állat és 5 gomba) 18 fehérjéjének törzsfáját szerkesztettem meg.

A homológok keresését az NCBI adatbázisában BLASTp algoritmussal végeztem a Schizosaccharomyces pombe Wee1 fehérje aminosavszekvenciájából kiindulva. A találatokat reciprok BLAST analízissel ellenőriztem, és az eredmények összevethetősége érdekében páros BLAST analízist is végrehajtottam. Fontosnak tartottam ellenőrizni, hogy a talált ortológok mindegyike tartalmaz-e protein kináz domént a hasadó élesztő Wee1 kinázához hasonlóan. Ehhez a Sanger Pfam adatbázisát használtam. Ahhoz, hogy a talált ortológok filogenetikai törzsfáját elkészíthessem, szükséges volt a szekvenciák többszörös illesztése, amit elvégeztem a ClustalX és a PRANK programokkal is, mivel az ezekben használt algoritmusok eltérő módon kezelik az illesztés során beillesztendő szüneteket (gap).

A többszörösen illesztett szekvenciákból a MEGA programmal készítettem törzsfákat neighbor joining, maximum parsimony és maximum likelihood módszerekkel. A maximum likelihood módszer esetén mindig megkerestem az adataimhoz legjobban illeszkedő evolúciós modellt, és azt alkalmaztam. A törzsfák reprodukálhatóságát minden esetben bootstrap analízissel ellenőriztem. A gombák Wee1 fehérjéinek törzsfája kisebb eltéréseket mutat a fajok leszármazásához képest, míg a modellorganizmusok törzsfája alapján valószínűsíthető, hogy a Mik1 és a Myt1 létrejötte két külön evolúciós esemény volt.

szerző

• 
  Nagy Zsófia
  biomérnöki
  nappali

konzulensek

• 
  Horváth Anna
  PhD hallgató, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék
• 
  Dr. Sveiczer Ákos
  egy. docens, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék