Transactions of Papanin Institute for Biology of Inland Waters RAS Transactions of Papanin Institute for Biology of Inland Waters RAS Труды Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина Российской академии наук 0320-3557 2712-8377 91346 10.47021/0320-3557-2024-75-85 Экологическая физиология и биохимия гидробионтов Ecological Physiology and Biochemistry of Hydrobionts Экологическая физиология и биохимия гидробионтов ANALYSIS OF GENE ONTOLOGY TERMS FOR PROTEINS WITH HIGH OSMOTIC ACTIVITY FROM BLOOD SERUM OF THE ATLANTIC COD GADUS MORHUA АНАЛИЗ ТЕРМИНОВ ГЕННОЙ ОНТОЛОГИИ ДЛЯ БЕЛКОВ С ВЫСОКОЙ ОСМОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ ИЗ СЫВОРОТКИ КРОВИ АТЛАНТИЧЕСКОЙ ТРЕСКИ GADUS MORHUA Базарова З. М. Bazarova Z. M. Васильев А. С. Vasilyev A. S. Павлова П. А. Pavlova P. A. Торопыгин И. Ю. Toropygin I. Yu. Андреева А. М. Andreeva A. M. 06 12 2024 06 12 2024 106 75 85 01 04 2024 04 04 2024 https://ibiw.editorum.ru/en/nauka/article/91346/view

В работе представлены разные способы графической интерпретации терминов генной онтологии (GO) для небольшого протеома из 20-ти белков с высокой осмотической активностью (ОАБ) из сыворотки крови атлантической трески Gadus morhua. Анализ терминов проводили двумя способами: 1) с помощью пакета topGO [v2.46.0, Alexa & Rahnenfuhrer, 2021], а визуализацию — с помощью пакета ggplot2; 2) с помощью базы данных UniProt и графическая визуализация результатов в Excel 2016. Полученные результаты показали, что основную часть ОАБ трески составляют внеклеточные “истинные” белки плазмы, среди которых идентифицированы фетуин, гемопексин и аполипопротеины. ОАБ задействованы в биологических процессах кроветворения, протеолиза и развития, а также регуляции обменных процессов. Их молекулярные функции включают транспорт, гидролазную активность и ингибирование протеиназной активности. При использовании пакетов topGO и ggplot2 программный код не смог корректно графически отобразить все полученные данные из-за небольшой выборки белков. Обработка данных через DB UniProt дает корректное представление о функциях и участию белков в биологических процессах.

The paper presents different ways to graphically interpret gene ontology (GO) terms for a small proteome of 20 proteins with high osmotic activity (OAP) from the blood serum of the Atlantic cod Gadus morhua. Term analysis was carried out in two ways — 1) using the topGO package (v2.46.0, Alexa & Rahnenfuhrer, 2021), and visualization using the ggplot2 package; 2) using the UniProt database and graphical visualization of the results in Excel 2016. The results obtained showed that the main part of cod OAP consists of extracellular “true” plasma proteins, among which fetuin, hemopexin and apolipproteins were identified. OAB are involved in the biological processes of hematopoiesis, proteolysis and development, as well as the regulation of metabolic processes. Their molecular functions include transport, hydrolase activity and inhibition of proteinase activity. When using the topGO and ggplot2 packages, the program code was unable to correctly graphically display all the data obtained due to the small sample of proteins. Data processing through DB UniProt gives a correct idea of the functions and participation of proteins in biological processes.

 атлантическая треска сыворотка крови осмотически активные белки электрофорез MALDI генная онтология биоинформатика Atlantic cod blood serum osmotically active proteins electrophoresis MALDI gene ontology bioinformatics Работа выполнена в рамках госзадания №121050500046-8.

Базарова З.М., Торопыгин И.Ю., Васильев А.С. и др. Поиск и идентификация осмотически активных белков в сыворотке крови атлантической трески Gadus morhua // Труды Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 2022. Вып. 99(102). С. 88–92. DOI: 10.47021/0320-3557-2022-88-92. Bazarova Z.M., Toropygin I.Yu., Vasil'ev A.S. i dr. Poisk i identifikaciya osmoticheski aktivnyh belkov v syvorotke krovi atlanticheskoy treski Gadus morhua // Trudy Instituta biologii vnutrennih vod im. I.D. Papanina RAN, 2022. Vyp. 99(102). S. 88–92. DOI: 10.47021/0320-3557-2022-88-92. Alexa A., Rahnenfuhrer J. (2021) Gene set enrichment analysis with topGO // http://www.mpi-sb.mpg.de/∼alexa Alexa A., Rahnenfuhrer J. (2021) Gene set enrichment analysis with topGO // http://www.mpi-sb.mpg.de/∼alexa Anderson N.L., Polanski M., Pieper R. et al. The human plasma proteome: a nonredundant list developed by combination of four separate sources // Molecular & Cellular Proteomics. 2004. Vol. 3. P. 311–326. DOI: 10.1074/mcp.M300127-MCP200. Anderson N.L., Polanski M., Pieper R. et al. The human plasma proteome: a nonredundant list developed by combination of four separate sources // Molecular & Cellular Proteomics. 2004. Vol. 3. P. 311–326. DOI: 10.1074/mcp.M300127-MCP200. Andreeva A.M. Structural Organization of Plasma Proteins as a Factor of Capillary Filtration in Pisces // Inland Water Biology. 2020. Vol. 13. № 4. P. 664–673. DOI: 10.1134/S1995082920060036. Andreeva A.M. Structural Organization of Plasma Proteins as a Factor of Capillary Filtration in Pisces // Inland Water Biology. 2020. Vol. 13. № 4. P. 664–673. DOI: 10.1134/S1995082920060036. Andreeva A.M., Bazarova Z.M., Toropygin I.Yu. et al. Serum Osmotically Active Proteins in the Atlantic Cod Gadus morhua // Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2023. Vol. 59. P. 325–336. DOI: 10.31857/S004445292302002X. Andreeva A.M., Bazarova Z.M., Toropygin I.Yu. et al. Serum Osmotically Active Proteins in the Atlantic Cod Gadus morhua // Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2023. Vol. 59. P. 325–336. DOI: 10.31857/S004445292302002X. Bohne-Kjersem A., Skadsheim A., Goksоyr A., Grоsvik B.E. Candidate biomarker discovery in plasma of juvenile cod (Gadus morhua) exposed to crude North Sea oil, alkyl phenols and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) // Marine Environmental Research. 2009. Vol. 68(5), Iss. 5. P. 268–277. DOI: 10.1016/j.marenvres.2009.06.016. Bohne-Kjersem A., Skadsheim A., Goksoyr A., Grosvik B.E. Candidate biomarker discovery in plasma of juvenile cod (Gadus morhua) exposed to crude North Sea oil, alkyl phenols and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) // Marine Environmental Research. 2009. Vol. 68(5), Iss. 5. P. 268–277. DOI: 10.1016/j.marenvres.2009.06.016. Concha M.I., Smith V.J., Castro K. et al. Apolipoproteins AI and A-II are potentially important effectors of innate immunity in the teleost fish Cyprinus carpio // European journal of biochemistry. 2004. Vol. 271, Iss. 14. P. 2984–2990. DOI: 10.1111/j.1432-1033.2004.04228.x. Concha M.I., Smith V.J., Castro K. et al. Apolipoproteins AI and A-II are potentially important effectors of innate immunity in the teleost fish Cyprinus carpio // European journal of biochemistry. 2004. Vol. 271, Iss. 14. P. 2984–2990. DOI: 10.1111/j.1432-1033.2004.04228.x. He Y., Yu H., Zhao H. et al. Transcriptomic analysis to elucidate the effects of high stocking density on grass carp (Ctenopharyngodon idella) // BMC Genomics. 2021. Vol. 22. 620. DOI: 10.1186/s12864-021-07924-4. He Y., Yu H., Zhao H. et al. Transcriptomic analysis to elucidate the effects of high stocking density on grass carp (Ctenopharyngodon idella) // BMC Genomics. 2021. Vol. 22. 620. DOI: 10.1186/s12864-021-07924-4. Kaneko K., Nishii S., Izumi Y. et al. Proteomic Analysis after Sequential Extraction of Matrix Proteinsin Urinary Stones Composed of Calcium Oxalate Monohydrate and Calcium Oxalate Dihydrate // Analytical Sciences. 2015. Vol. 31(9). P. 935–942. DOI: 10.2116/analsci.31.935. Kaneko K., Nishii S., Izumi Y. et al. Proteomic Analysis after Sequential Extraction of Matrix Proteinsin Urinary Stones Composed of Calcium Oxalate Monohydrate and Calcium Oxalate Dihydrate // Analytical Sciences. 2015. Vol. 31(9). P. 935–942. DOI: 10.2116/analsci.31.935. Liu M., Yan X., Zhang M., Li X., Li S., Jing M. Influence of Human Papillomavirus Infection on the Natural History of Cervical Intraepithelial Neoplasia 1: A Meta-Analysis // BioMed Research International. 2017. Vol. 2017. 8971059. DOI: 10.1155/2017/8971059. Liu M., Yan X., Zhang M., Li X., Li S., Jing M. Influence of Human Papillomavirus Infection on the Natural History of Cervical Intraepithelial Neoplasia 1: A Meta-Analysis // BioMed Research International. 2017. Vol. 2017. 8971059. DOI: 10.1155/2017/8971059. Noel E.S., Reis M., Arai Z., Ober E.A. Analysis of the Albumin/α-Fetoprotein/Afamin/Group specific component gene family in the context of zebrafish liver differentiation // Gene Expression Patterns. 2010. Vol. 10(6). P. 237–243. DOI: 10.1016/j.gep.2010.05.002. Noel E.S., Reis M., Arai Z., Ober E.A. Analysis of the Albumin/α-Fetoprotein/Afamin/Group specific component gene family in the context of zebrafish liver differentiation // Gene Expression Patterns. 2010. Vol. 10(6). P. 237–243. DOI: 10.1016/j.gep.2010.05.002. Tang T., Huang Y., Peng C., Liao Y., Lv Y., Shi Q., Gao B. A Chromosome-Level Genome Assembly of the Reef Stonefish (Synanceia verrucosa) Provides Novel Insights into Stonustoxin (sntx) Genes // Molecular Biology and Evolution. 2023. Vol. 40(10). msad215. DOI: 10.1093/molbev/msad215. Tang T., Huang Y., Peng C., Liao Y., Lv Y., Shi Q., Gao B. A Chromosome-Level Genome Assembly of the Reef Stonefish (Synanceia verrucosa) Provides Novel Insights into Stonustoxin (sntx) Genes // Molecular Biology and Evolution. 2023. Vol. 40(10). msad215. DOI: 10.1093/molbev/msad215. Электронный ресурс. URL: http://www.springer.com/series/6991 Elektronnyy resurs. URL: http://www.springer.com/series/6991 Электронный ресурс. URL: http://eggnog-mapper.embl.de/ Elektronnyy resurs. URL: http://eggnog-mapper.embl.de/ Электронный ресурс. URL: http://www.matrixscience.com Elektronnyy resurs. URL: http://www.matrixscience.com Электронный ресурс. URL: https://vniiz.org/science/publication/article-383/conf90-article-17 Elektronnyy resurs. URL: https://vniiz.org/science/publication/article-383/conf90-article-17 Электронный ресурс. URL: https://www.codecamp.ru/blog/kolmogorov-smirnov-test-r/ Elektronnyy resurs. URL: https://www.codecamp.ru/blog/kolmogorov-smirnov-test-r/ Электронный ресурс. URL: https://r-statistics.co/Top50-Ggplot2-Visualizations-MasterList-R-Code.html Elektronnyy resurs. URL: https://r-statistics.co/Top50-Ggplot2-Visualizations-MasterList-R-Code.html