Lingvisticke přístupy v genomice a lingvistická metafora v biologii

Abstract

In this work we present articles which are connected by the topic of linguistic-like approaches in genomics, which allow to treat genetic sequences as a "text" containing potential "words" (oligonukleotides, oligopeptides) of length n. Such an approach stands on the border of quantitative and qualitative analysis and, contrary to standard comparative bioinformatics methods, it is possible to compare phylogenetically distant individuals. Central article of my work (Zemková et al., 201..) is an analysis of peptide vocabularies of parasites and free-living organisms which showed significant differences in diversity of 4-6 amino acids long peptides of these compared groups. Parasites generally display reduction of pentapeptides, which is partly compensated by increased diversity of hexapeptides. This result is in accordance with our a priori hypothesis that parasites use immune evasion strategy to escape from MHC-based immunity system of its vertebrate host. Results also suggest that the length of key region for peptide recognition is about 4-5 amino acids and hence only short part of longer peptide bound in MHC participate on reaction with T-receptor. In other two articles which arose as a product of cooperation with Prof Trifonov from the University of Haifa, we again used an analysis of genomic...

V předložené práci jsou představeny články, jejichž spojujícím tématem jsou tzv. lingvistické přístupy v genomice, které umožňují genetické sekvence zkoumat jako "text" obsahující potenciální "slova" (oligonukleotidy, oligopeptidy) délky n. Tento přístup stojí na pomezí kvantitativní a kvalitativní analýzy a, na rozdíl od standardních komparativních metod užívaných v bioinformatice, umožňuje porovnání i fylogeneticky vzdálených jedinců. Stěžejním článkem práce (Zemková et al., 2016.) je analýza peptidických slovníků parazitů a volně žijících organismů, která odhalila signifikantní rozdíly v diverzitě peptidů o délkách 4-6 aminokyselin u těchto porovnávaných skupin. Parazité obecně vykazují redukci pentapeptidů, která je částečně kompenzována zvýšenou diverzitou hexapeptidů. Tento výsledek je v souladu s námi postulovanou hypotézou, že parazité se snaží uniknout před imunitním systémem obratlovčího hostitele založeného na MHC imunitním rozpoznávání. Výsledek rovněž ukazuje, že klíčovou oblastí pro rozpoznání antigenu jsou peptidy o délce 4-5 aminokyselin a do reakce s T-receptorem tedy nevstupuje celý peptidový řetězec vázaný na MHC. V dalších dvou článcích, které vzešly jako produkt spolupráce s Prof. E.N. Trifonovem z university v Haifě, je opět užita analýza slovníku. V prvním článku (Zemková et...