\# S2-07.md

\- \*\*Datum izdelave\*\*: 2026-05-08

\- \*\*Koda
seminarja\*\*: S2-07



\## PROTEINI BAKTERIJ IZ RAZLIČNIH TEMPERATURNIH OKOLIJ



Bakterije so velika skupina organizmov, ki uspevajo v
najrazličnejših okoljih. Med drugim jih najdemo v temperaturno zelo
različnih sistemih, katerim so se skozi evolucijo prilagodile.
Psihrofilne bakterije najdemo v hladnih okoljih, mezofilni organizmi
najbolje rastejo pri zmernih temperaturh termofili pa visokih.

\## Analiza hidrofobnih lastnosti



Za tri poljubne proteine psihrofilne bakterije Desulfotalea psychrophila (\*\*DP\*\*) poišči podobne proteine v mezofilni Haemophilus influenzae (\*\*HI\*\*).



Za vsak protein iz para izračunaj GRAVY (»Grand Average of
Hydropathicity«). Nato iz vseh pridobljenih vrednosti za proteine
psihrofilne bakterije in posebej za proteine mezofilne bakterije
izračunaj povprečje vseh treh GRAVY vrednosti \*(povprečje izračinov
treh proteinov GRAVY-DP in GRAVY-HI)\*. Pri izračunu si lahko pomagaš s
ProtParam.



GRAVY vrednost je izračunana na podlagi vsote vseh indeksov
hidrofobnosti (Hi) za posamezne aminokislinske ostanke v proteinu in
njihovega števila. Informacije o izračunu najdeš na spletni strani
https://peptidechemistry.org/gravy-score-in-peptides/. Hidrofobni
aminokislinski ostanki imajo bolj pozitivne Hi najbolj hidrofilni pa
bolj negativne. Te znašajo od +4,5 (Ile) in -4,5 (Arg).



> 1. Kaj lahko ugotoviš iz povprečij GRAVY-DP in GRAVY-HI? 

> 2. Sklepaj kakšne bi bile v splošnem GRAVY vrednosti pri proteinih termofilnih bakterij termofilnih bakterija?



\## Strukturne razlike



Do določenih prilagoditev okolju pa je prišlo tudi pri termofilnih
pedstavnikih bakterij. Zaradi visokih temperatur okolja so v proteinih
potrebne različne prilagoditve. V ChimeriX primerjaj strukturi
alfa-amilaze termofila Geobacillus stearothermophilus (PDB koda -
\*\*1HVX\*\*) in psihrofila Pseudoalteromonas haloplanktis (PDB koda -
\*\*1AQH\*\*).



> 1. Na prvi pogled - kaj je glavna izstopajoča razlika med obema modeloma? 

> 2. Kakšen učinek ima to za alfa-amilazo termofilne bakterije?



Eden izmed pomembnih vidikov, ki vplivajo na odpornost oz. ohranjenost
proteinov je tudi fleksibilnost strukture. Pri vrednotenju te si
pomagamo z določanjem ti. β-faktorja, ki posredo opisuje gibljivost oz.
neurejenost posameznih regij. Obe strukturi prikaži v skladu s tem
parametrom in opiši vidne razlike. Razloži kako okolje vpliva na
strukturo danih encimov. Namig: pri prikazu si lahko pomagaš z
uporabniškim vodnikom ChimereX.
(https://www.cgl.ucsf.edu/chimerax/docs/user/commands/color.html)



\## Izražanje proteinov



Radi bi preučili značilnosti encima, ki ga zapisuje spodnje zaporedje:

```
MLGVCYYPEHWPKERWKEDARRMREAGLSHVRIGEFAWALLEPEPGRLEWGWLDEAIATLAAEGLKVVLGTPTATPPKWLVDRYPEILPVDREGRRRRFGGRRHYCFSSPVYREEARRIVTLLAERYGGLEAVAGFQTDNEYGCHDTVRCYCPRCQEAFRGWLEARYGTIEALNEAWGTAFWSQRYRSFAEVELPHLTVAEPNPSHLLDYYRFASDQVRAFNRLQVEILRAHAPGKFVTHNFMGFFTDLDAFALAQDLDFASWDSYPLGFTDLMPLPPEEKLRYARTGHPDVAAFHHDLYRGVGRGRFWVMEQQPGPVNWAPHNPSPAPGMVRLWTWEALAHGAEVVSYFRWRQAPFAQEQMHAGLHRPDSAPDQGFFEAKRVAEELAALALPPVAQAPVALVFDYEAAWIYEVQPQGAEWSYLGLVYLFYSALRRLGLDVDVVPPGASLRGYAFAVVPSLPIVREEALEAFREAEGPVLFGPRSGSKTETFQIPKELPPGPLQALLPLKVVRVESLPPGLLEVAEGALGRFPLGLWREWVEAPLKPLLTFQDGKGALYREGRYLYLAAWPSPELAGRLLSALAAEAGLKVLSLPEGLRLRRRGTWVFAFNYGPEAVEAPASEGARFLLGSRRVGPYDLAVWEEA
```

Za pridobitev verodostojnih podatkov moram predhodno ugotoviti, kakšen
bi bil najbolj optimalen način izvedbe naše raziskave. Analiziraj za
kateri zapis gre in predlagaj pogoje (bakterijo in temperaturo), kjer bi
ekspresija čim bolj optimalna. Ko smo encim uspešno izrazili, želimo
preučiti njegovo delovanje glede na prisotnost določenih spojin. Kaj je
glavna komponenta, ki v reakcijski zmesi mora biti prisotna, da bo naš
encim funkcionalen? Z dodatkom katerih snovi lahko inhibiramo njegovo
delovanje in ali obstaja še kakšen način za preprečevanje njegove
aktivnosti?