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E se usássemos menos aminoácidos essenciais em nossas proteínas?

E se usássemos menos aminoácidos essenciais em nossas proteínas?. É certo que alguns aminoácidos são requeridos na dieta humana. Apesar de bastante claro nos livros de bioquímica, dados experimentais não são muitos Todavia : I F K V W L T M = EAA R N Y D S E H G A P Q C = NEAA.

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E se usássemos menos aminoácidos essenciais em nossas proteínas?

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Presentation Transcript

  1. E se usássemos menos aminoácidos essenciais em nossas proteínas?

  2. É certo que alguns aminoácidos são requeridos na dieta humana • Apesar de bastante claro nos livros de bioquímica, dados experimentais não são muitos • Todavia: I F K V W L T M = EAA R N Y D S E H G A P Q C = NEAA

  3. É certo que aminoácidos podem ser trocados sem nenhum efeito na função da proteína • Substituições conservativas dentro de domínios • Substituições quase livres em largos trechos de estrutura estendida • Então: • Que tal trocar alguns EAA por NEAA tanto quanto possível em organismos que requerem EAA na dieta? • Logo, poderíamos um dia vir a usar mais NEAA que leveduras e plantas • Ou não... ...Vamos testar?

  4. Exemplos do número de proteínas e AA disponíveis

  5. A set of amino acids found to occur more frequently in human and fly than in plant and yeast proteomes consists of non-essential amino acids Francisco Prosdocimi, Maurício A. Mudado and J. Miguel Ortega Computers in Biology and Medicine, 2006

  6. The first analysis performed was simply the calculation of EAA percentage in the proteome

  7. A porcentagem de EAA foi determinada para cada proteína RefSeq, ou para cada cluster KOG, UniRef50 ou KEGG • A média da porcentagem de EAA das várias entradas foi calculada • O desvio padrão foi alto: 5-7%, todavia o erro padrão é baixo • Hsa e Dme apresentam menor conteúdo de EAA

  8. Percentage of KOGs with a higher EI (voting) KOG database presented the highest number of shared clusters (42,531 tuples); UniRef and KEGG clusters yielded 4,989 and 11,623 tuples, respectively.

  9. Hsa-Ath most different KOGs in essentiality index (EI)

  10. Hsa KOGs with highest essentiality index (EI) * ausentes em Ath

  11. E se queimássemos o Lehninger? A preference ratio (PR) was defined as the percentage of each amino acid in MO divided by its percentage in NMO, normalized by log2

  12. A porcentagem de uso de cada AA nas bases RefSeq e KEGG foi determinada para cada organismo • Metazoários foram comparados com não metazoários par a par • O log na base 2 da razão das porcentagens foi calculado • Os resultados foram clusterizados • Um grupo aminoácidos foi selecionado (SAA): R, H, G, A, P, Q e C

  13. Comparações par a par entre homem/planta ou homem/levedura apresentam um viés de enriquecimento de NEAA (símbolos cheios) dentre os AA mais freqüentes no organismo metazoário

  14. Comparações par a par entre homem/outra levedura e mosca/levedura também apresentam um viés de enriquecimento de NEAA (símbolos cheios) dentre os AA mais freqüentes no organismo metazoário

  15. Comparações par a par envolvendo o verme naum apresentam o mesmo viés de utilização diferenciada de AA, nem o viés de NEAA dentre os pouco mais freqüentes

  16. We evaluated the percentage of the proteomes that consisted of these selected amino acids (SAA)

  17. O viés de uso de SAA por Hsa e Dme é ainda maior (cerca de 5% em comparação a cerca de 2%) e o verme não apresenta esse efeito

  18. Percentage of KOGs with higher selected index (SI)

  19. Um grupo de aminoácidos (SAA) é mais freqüente no homem e na mosca, favorecendo a hipótese Coelomata em detrimento de Ecdysozoa • A separação entre Protostomia e Deuterostomia é precoce nos celomados

  20. Resumo • We compared the amino acid composition in human, worm and fly proteomes, organisms that cannot synthesize all amino acids, with the amino acids of the proteomes of plant, bakers yeast and budding yeast, which are capable of synthesizing them. • The analysis covered 212,197,907 amino acids.

  21. nematóides artrópodos cordados Hernán Dopazo and Joaquín Dopazo, 2005 Hipótese Coelomata HipóteseEcdysozoa

  22. Hipótese Coelomata e ramificação entre protostomia e deuterostomia

  23. Hipótese Ecdysozoa origem monofilética para artrópode e nematóide 18S rRNA Adoutte A, Balavoine G, Lartillot N, de Rosa R, 1999.

  24. Conclusão • The data suggest a bias towards the usage of non-essential amino acids (mostly the set GAPQC) by metazoan organisms, except for the worm, a Pseudocoelomata. Our results support the hypothesis that non-essential amino acids have been substituting essential ones in the Coelomata clade.

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