Введение
1. Обзор литературы 11
1.1 Инструменты бактериальной протеогеномики с точки зрения биоинформатики 11
1.1.1 Ассемблеры и недостатки аннотации 11
1.1.2 Алгоритмы идентификации белков по масс-спектрам 14
1.1.3 Протеогеномные подходы в аннотации бактериальных и архейных геномов и характеризации микроорганизмов 18
1.1.4 Протеогеномика и минимальная клетка 21
1.2 Геномы микробов 28
1.2.1 Микоплазмы 29
1.2.2 Хеликобактер (разнообразие и организация молекулярной машины)32
1.2.3 Археи (протеогеномная аннотация): что известно и почему это необходимо для науки 33
1.3 Заключение 34
2. Методы 36
2.1 Создание экспериментальной базы данных 36
2.2 Программные пакеты для протеомного анализа и параметры обработки спектров 38
2.3 Программы для сравнения геномов и картирования ридов 38 2.4 Объединение сторонних программ в Автоматизированный программный конвейер 38
2.5 Разработка пользовательских интерфейсов 39
2.6 Статистический анализ 40
2.7 Программирование алгоритмов 40
2.8 Протеомные эксперименты 40
2.9 Получение культур клеток 42
2.10 Геномные эксперименты 42
2.10.1 Методы сборки 43
2.10.2 Аннотация 43
2.11 Источники геномных данных 44
3. Результаты 46
3.1 Разработка эффективных алгоритмов использования данных протеомных экспериментов для протеогеномного профилирования 46
3.1.1 Разработка принципов обработки экспериментальных данных протеомных экспериментов 49
3.1.2 Работа с N-концевыми пептидами 50
3.1.3 Учет неспецифичности трипсина 51
3.1.4 Использование данных геномных экспериментов 52
3.1.5 Обнаружение посттрансляционных модификаций 53
3.1.6 Алгоритм избавления от избыточности 54
3.1.7 Протеогеномное сравнение 55
3.2 Использование алгоритмов для улучшения аннотации геномов Mycoplasma gallisepticum, Acholeplasma laidlawii, Spiroplasma melliferum и Desulfurococcus kamchatkensis 56
3.2.1 Улучшение аннотации Mycoplasma gallisepticum 56
3.2.2 Улучшение аннотации Acholeplasma laidlawii 57
3.2.3 Улучшение аннотации Spiroplasma Melliferum 57
3.2.4 Улучшение аннотации Desulfurococcus kamchatkensis 58
3.3 Использование алгоритмов и оценка достоверности идентификаций при работе с изолятами и штаммами, для которых геномы не секвенированы или существует только частичная последовательность 60
3.3.1 Работа со штаммами для которых геномы не секвенированы 60
3.3.2 Работа со штаммами, для которых геномы имеют частичную последовательность 65
3.4 Использование алгоритмов для системного анализа на основе сравнения протеогеномных профилей бактерий 67
3.4.1 Протеогеномное сравнение Mycoplasma gallisepticum, Acholeplasma laidlawii, Mycoplasma mobile 67
3.4.2 Протеогеномное сравнение Spiroplasma melliferum и Spiroplasma citri
3.4.3 Протеогеномное сравнение 3 штаммов Helicobacter pylori: J99, A45, 26695 83
4. Обсуждение результатов 87
4.1 Разработанные алгоритмы и их эффективность в протеогеномной аннотации 88
4.2 Протеогеномное сравнение микоплазм 90
4.3 Протеогеномное сравнение спироплазм 93
4.4 Протеогеномное сравнение Helicobacter pylori 96
4.5 Заключение 97
Выводы 98
Список литературы 99
