Эффективность элонгации генов дрожжей кореллирует с плотностью нуклеосомной упаковки в 5'-нетранслируемом районе

Ранее был предложен индекс эффективности элонгации трансляции (индекс эффективности элонгации — ИЭЭ), позволяющий адекватно оценивать эффективность экспрессии генов в одноклеточных организмах на основе нуклеотидного контекста кодирующей части генов. Мы проанализировали связь между ИЭЭ и профилем формирования нуклеосом в промоторных районах на выборке генов двух видов дрожжей. Теоретические оценки потенциала формирования нуклеосом (ПФН) были получены с помощью метода Recon. Экспериментальная оценка расположения нуклеосом была получена из данных по высокопроизводительному секвенированию нуклеосомной ДНК в S. cerevisiae. Вычислялся коэффициент корреляции между двумя векторами: вектор значений ПФН для определенной позиции фазированных относительно старта трансляции (AUG) всех последовательностей и вектор значений ИЭЭ для всех последовательностей. Профили коэффициентов корреляции между ПФН и ИЭЭ были получены для $(-600; +600)$ участков, относительно старта трансляции экстрагированных из GenBank последовательностей генов. Для S. pombe: для всех генов и для 15% высокоэкспрессирующихся генов (15% последовательностей с максимальным ИЭЭ) мы нашли участки негативной зависимости между ПФН и ИЭЭ. Для S. cerevisiae: для всех генов и для низкоэкспрессирующихся генов (15% последовательностей с минимальным ИЭЭ) мы нашли участки позитивной зависимости между ПФН и ИЭЭ. Выявленная зависимость между ПФН и ИЭЭ может быть объяснена отбором в процессе эволюции контекстных характеристик последовательностей направленным на оптимизацию экспрессии генов. В высокоэкспрессирующихся последовательностях (высокое значение ИЭЭ) инициация транскрипции должна быть облегчена, следовательно нуклеосомная упаковка в промоторной области не должна быть слишком плотной. Для низкоэкспрессирующихся последовательностей — наоборот.