Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):36.
Біоінформатика та ШІ в біомедичних дослідженнях та розробці
Гіпотетичні G-квадруплекси в генах, що кодують ферменти біосинтезу сірководню Mycobacterium bovis
- ННЦ «Інститут експериментальної та клінічної ветеринарної медицини»
вул. Григорія Сковороди, 83, Харків, Україна, 61023 - Харківський національний медичний університет пр. Науки, 4, Харків, Україна, 61022
- ТОВ «Інститут фізіологічних активних сполук» пр. Науки, 58, Харків, Україна, 61072
Abstract
Передумови. Бактерії синтезують H2S ферментами захисної системи, ортологічними до ссавців: цистатіонін-γ-ліази (CSE), цистатіонін-β-синтази (CBS) або 3-меркаптопіруват сульфуртрансферази (3MST). Генетичне порушення біогенезу H2S підвищує чутливість бактерій до ліків, а ферменти захисної системи можуть бути мішенями для інгібування біосинтезу H2S. Метою цього дослідження було визначити ймовірні G-квадруплекси (G4), утворені двома G-тетрадами в промоутерах і генах захисної системи M. bovis, що кодують ферменти біосинтезу H2S. Методи. Програмне забезпечення QGRS Mapper використовувалося для пошуку мотивів G4 та визначення їхніх G-балів у чутливості до ДНК та антисенсових ланцюгах Референсна деформація M. bovis AF2122/97 [1]. 3D-моделі G4 були передбачені за допомогою AlphaFold 3 AI (AF3) [2]. Результати. Пошук G4 у промоутерах і генах, що кодують ферменти біосинтезу H2S референтного штаму M. bovis AF2122/97 з подальшою оцінкою та підтвердженням за допомогою 3D-моделювання. Регіони промоутерів і гени (i) CBS кодує CBS, (ii) cds1 (Rv3684) кодує цистеїндесульфгідразу, (iii) metB (Rv1079) кодує цистатіонінну гамма-синтазу, (iv) sseA, що кодує 3MST, були проаналізовані на наявність G4s. У гені cbs було виявлено чотири нуклеотиди довжини G4 (11–14) і охарактеризувалися за G-балом від 19 до 21. Їхні 3D-моделі були перевірені AF3 із параметром, що вказував на якість прогнозу: 70> pLDDT>50 до pLDDT>90. У гені CDS1 (Rv3684) було виявлено два G4 довжиною 17 nt (G-score = 18, 90>pLDDT>70) та 11 nt (G-score = 21, pLDDT>90). У промоутері гена metB (Rv1079) було виявлено G4 довжиною 14 nt (G-score = 19 900 >pLDDT> 70 – pLDDT>90). У промоутері гена sseA було виявлено два G4 (15 nt, G-score = 20, pLDDT>90). Висновки. Ймовірні G-квадруплекси двох тетрад були ідентифіковані в генах і промоутерах генів, що кодують ферменти захисної системи M. bovis синтезу сірководню. Їхні структури були підтверджені AF3 за допомогою високої надійності (pLDDT>90). Певні G4 у ділянках промоутерів генів можуть слугувати мішенями для інгібування синтезу H2S. Гранти. 35.00.03.02 від НААН України.
Keywords: G-квадруплекс, сірководень, Mycobacterium bovis, AlphaFold 3
Повний текст: (PDF, англійською)
