Функции. Онтологии базы данных GO
- Знакомство с терминологией GO
- Описание функции белка с помощью аннотации Gene Ontology
Задан белок G6PI_ECOLI. Найдем его описание на UniProt.
Описание функции белка G6PI_ECOLI в соответствии с GO-аннотацией
Онтология GO (название словаря) Количество разных ассоциированных терминов GO Функция белка
(краткое описание, близкое к тексту определения термина(ов) GOГде? cellular component 2 GO:0005737 cytoplasm - цитоплазма
GO:0005829 cytosol - цитозоль (гиалоплазма)Зачем, для чего? biological process 2 GO:0006094 gluconeogenesis - биосинтез глюкозы из неуглеводных субстратов
GO:0006096 glycolysis - расщепление глюкозыМолекулярный механизм? molecular function 1 GO:0016853 isomerase activity - изомеразная активность - катализ внутримолекулярных структурных перестроек органических соединений Специфичность? molecular function 1 GO:0004347 glucose-6-phosphate isomerase activity - катализ внутримолекулярных структурных перестроек глюкозо-6-фосфата Описание термина GO
Выберу 3 термина GO, ассоциированных с данным белком, по одному термину из каждого словаря GO. Проведу поиск описаний выбранных терминов на главном сайте консорциума Gene Ontology.
GO:0005829 построить не удалось (выводилась ошибка). Построил графф родительских и дочерних терминов.
Граф родительских, дочерних терминов и терминов-сибсов для GO:0006096.
Граф родительских, дочерних терминов и терминов-сибсов для GO:0004347.
- Оценка качества функциональной аннотации белков в UniProt
- Определение числа реальных и гипотетических белков из Орангутана
Русское название: Орангутан
Английское название: Orangutan
Латинское название: Pongo
Ранг таксона: род
NCBI_TaxID: 9599
Соотношение между реальными и гипотетическими белками из Орангутана (по данным UniProt)
Количество в UniProt Существование белка доказано экспериментально
(evidence at protein level)9 Известны только соответствующие транскрипты
(evidence at transcript level)3776 Гипотетический белок, предсказан по гомологии (inferred from homology) 521 Иные предсказанные гипотетические белки (predicted) 827
Как видно, существование очень малого числа белков доказано экспериментально - примерно 0,17%.
Больше всего белков, известных только по соответствующим транскриптам - примерно 74%.
Гипотетических белков, предсказанных по гомологии оказалось около 10%.
Иных предсказанных гипотетически белков оказалось около 16%.
- Определение качества функциональной аннотации в UniProt
Определим с помощью одного запроса к SRS, сколько из реальных белков Орангутана аннотированы по всем трем словарям GO и у которых встречается хотя бы один раз хотя бы один из кодов экспериментального доказательства функции
Под реальными белками будем понимать белки, существование которых подтверждено экспериментально.
Кодов экспериментального доказательства функции существует 6:
1. Inferred from Experiment (EXP) (получено из эксперимента);
2. Inferred from Direct Assay (IDA) (получено из прямого анализа);
3. Inferred from Physical Interaction (IPI) (получено из физического взаимодействия);
4. Inferred from Mutant Phenotype (IMP) (получено из мутантного фенотипа);
5. Inferred from Genetic Interaction (IGI) (получено из генетического взаимодействия);
6. Inferred from Expression Pattern (IEP) (получено из модели экспрессии).
Запрос:
Organism name Pongo ProteinExistence 1: evidence at protein level DBxref_ GO:&P:&F:&C:&(EXP:|IDA:|IPI:|IMP:|IGI:|IEP:) Не нашлось ни одного белка.
В UniProt экспериментально полученных белков с полностью изученной функцией очень мало.
Функции большинства белков либо не до конца изучены, либо существование этих белков не доказано экспериментально.
- Использование GO для работы с массовыми данными
- Получение выборки последовательностей белков с заданной функцией
Функция: биосинтез липидов
Перевод названия функции на английский: lipid biosynthesis
Выбранный термин GO:
: lipid biosynthetic process
Данный термин относится к онтологии biological process
Запрос:
Organism name Pongo DBxref_ GO:0008610 ([uniprot-Organism:pongo*] & [uniprot-DBxref_:GO:0008610*])Найдено 2 белка. Их последовательности в fasta-формате.
- Определение главной функции в большом списке белков
Дан файл P0A6T1.txt. В этом файле – список белков, полученный в результате массового эксперимента. Список включает и заданный белок. Необходимо определить – белки с какими функциями доминируют в этом списке. Использовать для этого программу GOstat.
В поле Group IDs был подгружен выданный файл
В поле "Available GO gene-association databases & commonly used gene collections" была выбрана БД goa_uniprot.
Поле "Maximal p-value in GO output list" было установлено в значение 0.01
Значения остальных полей не изменялись.
Был получен список терминов GO в порядке возрастания P-value (чем ниже P-value, тем ниже вероятность, что частота термина GO близка к его частоте в случайной выборке терминов).
GO:0006094 2.15e-10 GO:0046364 2.15e-10 GO:0019319 2.15e-10 GO:0046165 2.25e-10 GO:0006090 2.78e-10 GO:0005886 1.26e-09 GO:0032787 1.89e-06 GO:0006006 8.52e-06 GO:0003941 9.49e-06 GO:0019318 1.59e-05 GO:0005996 2.28e-05 GO:0051536 3.74e-05 GO:0051540 3.74e-05 GO:0006066 8.81e-05 GO:0019752 0.000194 GO:0044262 0.000194 GO:0006082 0.000194 GO:0051539 0.000194 GO:0046872 0.000194 GO:0043169 0.000209 GO:0016841 0.000274 GO:0043167 0.000332 GO:0016051 0.000332 GO:0016840 0.00109 GO:0005515 0.0011 GO:0005975 0.0011 GO:0046914 0.00168 GO:0031556 0.00681
После первых 6 терминов GO c самым низким P-value наблюдается заметный скачок значения P-value (с 1.26e-09 до 1.89e-06). Это признак порогового значения. Таким образом, можно доверять 6 терминам GO:
GO Онтология GO (название словаря) Функция P-Value GO:0006094 biological process The formation of glucose from noncarbohydrate precursors, such as pyruvate, amino acids and glycerol.
Образование глюкозы из неуглеводных предшественников, таких как пируват, аминокислоты и глицерин.2.15e-10 GO:0046364 biological process The chemical reactions and pathways resulting in the formation of monosaccharides, polyhydric alcohols containing either an aldehyde or a keto group and between three to ten or more carbon atoms
Химические реакции и пути, в результате которых образуются моносахариды, многоатомные спирты, содержащие альдегидную или кето-группу и от 3 ло 10 или более углеродных атомов.2.15e-10 GO:0019319 biological process The chemical reactions and pathways resulting in the formation of hexose, any monosaccharide with a chain of six carbon atoms in the molecule.
Химические реакции и пути, в результате которых образуются гекозы.2.15e-10 GO:0046165 biological process The chemical reactions and pathways resulting in the formation of alcohols, any of a class of compounds containing one or more hydroxyl groups attached to a saturated carbon atom.
Химические реакции и пути, в результате которых образуются спирты.2.25e-10 GO:0006090 biological process The chemical reactions and pathways involving pyruvate, 2-oxopropanoate
Химические реакции и пути, в которых участвует пируват.2.78e-10 GO:0005886 cellular component The membrane surrounding a cell that separates the cell from its external environment. It consists of a phospholipid bilayer and associated proteins.
Мембрана, окружающая клетку, отделяющая её от внешней среды. Состоит из фосфолипидного бислоя и ассоциированных белков.1.26e-09
В выборке доминируют белки с функциями метаболизма моносахаридов, в частности глюкозы.
Среди наиболее частых функций выборки встретилась только одна из заданного белка: GO:0006094 - Образование глюкозы из неуглеводных предшественников.
©2008-2010 Михальченко Алексей