Ismert transzkripciós faktor kötőhelyek annotálása és elemzése ortológ gerinces promótereken Sebestyén Endre és Barta Endre MBK, Bioinformatika csoport 2005

Célkitűzések Ismert transzkripciós faktor kötőhelyek vizsgálata Előfordulásuk gyakorisága Evolúciós konzerváltság Transzkripciós starthelyhez-hez viszonyított elhelyezkedés

Ismert kötőhely adatbázisok Adatbázisok JASPAR TRANSFAC Kísérletesen vizsgált adatok gyűjteménye Konszenzus szekvencia vagy eloszlásmátrix a kötőhelyek jellemzésére A C G T

Kötőhelyek keresése promóterszekvenciákon TRANSFAC mátrixgyűjteménnyel való keresés eredménye Sok, biológiailag nem feltétlenül releváns (fals pozitív) kötőhely ugyanazon a szekvencián

DoOP, Ortológ promóter adatbázis Ortológ promótercsoportok analízise Többszörös szekvenciaillesztés (Dialign) Konszenzus szekvencia készítés, motívumkeresés Evolúciósan konzervált régiók (motívumok) definiálása

Statisztikák I (Vizsgált minta) Ortológ promóterek 3 csoportban Csak ember, csimpánz, makákó szekvenciákat tartalmazó csoportok Egyéb emlős fajokat is tartalmazó csoportok Egyéb, nem emlős fajokat tartalmazó csoportok KategóriaCsoportok Szekvenciák száma Főemlősök Egyéb emlősök Egyéb, nem emlős fajok Összesen

A háromféle promótercsoport szekvenciaillesztésének különbségei csak főemlősök egyéb emlős fajok nem emlős fajok

Statisztikák II (Leggyakoribb kötőhelyek) TF névÖsszesenSzekvenciábanCsoportbanKonzerváltságTípus AP2 alpha (27,51%)1871 (72,92%)745 (9,22%)AP2 SP (23,20%)1741 (67,85%)482 (7,05)Zn-finger, C2H2 FREAC (22,49%)1556 (60,64%)676 (10,23%)Forkhead S (19,90%)1639 (63,87%)982 (16,79%)Homeo SP (18,93%)1887 (73,54%)590 (10,60%)Zn-finger, C2H2 Yin-Yang (18,89%)1879 (73,23%)908 (16,36%)Zn-finger, C2H2 MZF (17,59%)1768 (68,90%)770 (14,90%)Zn-finger, C2H2 Ahr-ARNT (17,07%)1778 (69,29%)763 (15,21%)bHLH deltaEF (16,91%)1798 (70,07%)752 (15,13%)Zn-finger, C2H2 SPI-B (16,81%)1771 (69,02)996 (20,16%)ETS FREAC (16,70%)1648 (64,22%)427 (8,70%)Forkhead

Leggyakrabban előforduló kötőhelyek tr. faktorainak néhány funkciója SP1 : háztartási gének előtt általános AP2 alpha : embriogenezis, morfogenezis FREAC-3 és 7 : embriogenezis S8 : embriogenezis MZF-1-4 : hematopoetikus őssejtekben deltaEF1 : embriogenezis

Konzervált kötőhelyek SAP-1 N-Myc m3 motívum ggGTCAcgTGAc m4 motívum cCcggcccGgaGc

Statisztikák III (Legkonzerváltabb kötőhelyek) TF névÖsszesenSzekvenciábanCsoportbanKonzerváltKonzerváltság %Típus SAP (5,50%)566 (22,06%)598 (+ 140)36,18% (44,65%)ETS n-Myc (9,82%)1152 (44,89%)888 (+ 210)30,78% (38,06%)bHLH-zip USF (8,63%)1029 (40,10%)772 (+ 225)30,43% (39,30%)bHLH-zip ARNT (12,41%)1426 (55,57%)978 (+231)26,81% (33,14%)bHLH SPI (15,29%)1623 (63,25%)1135 (+333)25,26% (32,67%)ETS Max (7,16%)894 (34,84%)500 (+184)23,39% (31,99%)bHLH-zip NRF (8,26%)935 (36,44%)558 (+286)22,67% (34,30%)ETS SRF (1,16%)184 (7,17%)73 (+14)21,47% (25,59%)MADS TCF11-MafG (15,00%)1568 (61,11%)928 (+194)21,04% (25,44%)bZIP c-ETS (13,39%)1540 (60,02%)822 (+266)20,89% (27,66%)ETS SPI-B (16,81%)1771 (69,02%)996 (+368)20,16% (27,61%)ETS

bHLH és ETS domain bHLH domain S. cerevisiae, D. melanogaster fajokban is általában fejlődés és szövetspecifikus génexpressziót szabályozó faktorokban ETS domain szivacsokban is megtalálható fejlődés, differenciáció, sejtproliferáció mindkettő korai eukarióta evolúció során jöhetett létre

Konzervált kötőhelyek tr. starthelyhez viszonyított pozíciója Van-e preferált pozíciója az adott kötőhelynek a transzkripciós starthelyhez képest? Humán szekvenciák vizsgálata (megfelelően annotált 5’ UTR) Átlagos kötőhelyszám 15 bázis hosszú ablakon belül

AP2 alpha (leggyakoribb) relatív pozíciója

SAP-1 (legkonzerváltabb) relatív pozíciója

TATA-box tulajdonságai  összesen : 3029  szekvenciában : 2998 (10,20%)  csoportban : 1096 (42,71%)  konzervált : (10,2%, 14,26%)

Összefoglalás Vizsgáltuk a különböző kötőhelyek mennyiségét az ortológ promóterekben A DoOP adatbázis segítségével megállapítottuk a kötőhelyek konzerváltságának mértékét Vizsgáltuk a kötőhelyek pozícióbeli preferenciáját a transzkripciós starthelyhez képest

További tervek Az ismert kötőhelyek ábrázolása a DoOP adatbázisban A kötőhelyek együttes előfordulásának vizsgálata

Köszönetnyilvánítás Bioinformatika csoport Barta Endre Tóth Gábor Pálfy Tamás Nagy Tibor