S01

• Datum izdelave: 2026-05-07

• Koda seminarja: S1-01

Usodna determinanta življenja

“Ali sploh imamo svobodno voljo ali smo že v naprej determinirani za vse svoje življenje?”

S takimi vrstami vprašanj se je nedvomno pogosto srečeval tudi francoski pisatelj Émile Zola, eden izmed očetov književnega naturalizma. Piščeva kruta, a predvsem realna teza treh determinant zavzema okolje in čas, v katerem slehernik živi, ter njegovo dednost. Posameznik je tako rezultat neštetih vplivov, ki delujejo nanj skoraj neopazno, a odločilno oblikujejo njegovo vedenje in usodo.

Presenetljivo podobno logiko lahko opazimo tudi na molekularni ravni življenja. Pri uravnavanju tega “molekularnega determinizma” imajo pomembno vlogo kromatinski remodelatorji družine SWI/SNF, med katere spada tudi SNF2. Podobno kot naturalistični pisatelj razkriva skrite sile, ki usmerjajo človekovo življenje, SWI/SNF kompleksi razkrivajo ali zakrivajo posamezne dele genoma in s tem določajo celično “usodo”. Napačno delovanje teh regulatorjev lahko vodi v resne posledice, vključno z razvojnimi motnjami in rakom, kar kaže, kako odločilna je pravilna regulacija dostopa do genetskih informacij.

Kot modelni organizem bomo obravnavali kvasovko Saccharomyces cerevisiae S288C, enega najpomembnejših organizmov v molekularni biologiji in genetiki. Čeprav gre za enocelični organizem, si s človekom deli presenetljivo veliko osnovnih celičnih procesov, med drugim tudi mehanizme uravnavanja kromatina. Prav raziskave na kvasovkah so pomembno prispevale k razumevanju delovanja kompleksov SWI/SNF, saj je bil protein SNF2 prvotno opisan prav pri kvasovki S. cerevisiae. Zaradi hitre rasti, enostavne genske manipulacije in dobro raziskanega genoma ta organizem še danes predstavlja nepogrešljiv model za raziskovanje regulacije izražanja genov in epigenetskih mehanizmov. S pomočjo podatkovnih bioinformatskih zbirk poskušaj razkrinkati omenjenega usodnega akterja.

Izpiši:

-dolžina zaporedja:
-stop kodon: 
-funkcija:
-celična lokalizacija:
-katalizirana reakcija:
-dolžina proteina:
-molska masa proteina:
-značilne posttranslacijske modifikacije:
-organizacija družin in domen (uporabi InterPro):
-izoelektrična točka:
-število negativnih aminokislinskih ostankov (Asp + Glu):
-število pozitivnih aminokislinskih ostankov (Arg + Lys):
-vrednost GRAVY:

Glede na dobljeno vrednost GRAVY in analizo domen ter funkcije, opredeli, ali gre za transmembranski protein ali ne in zakaj?

Zapiši lokacijo in dolžino helikazne ATP-vezavne domene in poišči podobna zaporedja te domene ter iz pridobljenih podatkov poravnaj še osem dodatnih zaporedij poleg izhodiščnega. Za poravnave vzemaj celotno zaporedje proteina in naj bosta 2 iz debla Basidiomycota in 2 iz rodu Saccharomyces.

Na podlagi prejšnjih analiz ustvari filogenetsko drevo in ga vizualiziraj s pomočjo spletne strani phylo.io ter rezultat komentiraj.

V izhodiščnem UniProt zapisu poišči najbližji človeški ortolog proteina, tako da narediš globalno poravnavo ter nato še točkovni diagram teh dveh zaporedij. Rezultat komentiraj.

Za ta isti protein naredi še lokalno poravnavo in ustvari WebLogo obeh domen. Rezultat komentiraj.

Zanima nas še funkcionalna in strukturna ohranjenost, zato s pomočjo zbirke STRING ustvari še graf za protein SNF2 iz S. cerevisiae. Identificiraj najbolj povezan funkcionalni partnerski protin. Za izbran protein v zbirki PDB poišči prvo strukturo in naredi analizo z PDBeFold. Med dobljenimi zadetki izberi najbolj podobno strukturo in izpiši:

-PDB koda:
-RMSD:
-eksperimentalna metoda določanja:
-resolucija: