Занятие 5. Работа в командной строке Linux. Программы выравнивания последовательностей пакета EMBOSS.

Ваша рабочая директория — H:\Term2\Practice5.
Форма отчета — HTML-страничка c описанием сравнения построенных выравниваний, на которую должна вести гиперссылка со страницы второго семестра.

Обязательные задания

Работа в командной строке Linux

Смена активной директории и просмотр содержимого директорий.

• Посредством программы "putty" войдите на машину kodomo-count.cmm.msu.ru (по протоколу ssh).
• Выполните команду "ls". Опишите в Вашем протоколе, что произошло.
• Выполните команду "ls ..". Опишите, что Вы увидели.
• Выполните команду "cd ..", а затем команду "ls". Опишите.
• Повторяйте пару команд предыдущего пункта, пока картина не перестанет меняться. Сделайте вывод.
• Выполните "cd" (без параметров), чтобы вернуться в домашнюю директорию. Выполните "pwd", опишите, что, по Вашему мнению, делает эта команда.
• Сделайте активной созданную Вами в начале занятия директорию Practice5. Указание: команда "cd X" делает активной поддиректорию X текущей директории. Просмотрите содержимое директории командой "ls".

Создание и просмотр файлов.

Внимание! Все дальнейшие упражнения следует выполнять, имея в качестве активной директорию Practice5.


• Выполните команду

   seqret sw:p00000 -auto
  

  подставив вместо "p00000" код доступа своего белка в банке Swiss-Prot. После этого выполните команду "ls" и убедитесь, что в директории появился новый файл. Выполните команду "more X", подставив вместо X имя нового файла. Что вы увидели?
   
• Выполните команду

   entret sw:p00000 -auto
  

  (аналогично заменив "p00000"). Выполните команду "ls" и убедитесь, что в директории появился новый файл. Выполните команду "more X", подставив вместо X имя нового файла. Что вы увидели? Нажмите несколько раз клавишу <Enter> , затем клавишу "пробел". Что содержит новый файл?

Некоторые способы облегчения работы в командной строке.

• Понажимайте клавиши "стрелка верх" и "стрелка вниз", опишите свои впечатления.
• Выполните команду "history". Что она выдает?
• Выберите в своей директории файл, первая буква названия которого отличается от первых букв всех других файлов (если такого файла нет, создайте его). Наберите в командной строке "more", затем после пробела — первую букву имени файла, затем нажмите клавишу <Tab>. Полюбуйтесь на результат (затем можно и <Enter> нажать, если хотите).

Построить и сравнить оптимальные глобальное и оптимальное локальное выравнивание 2-х последовательностей

Построить полное (глобальное) оптимальное выравнивание с помощью программы needle пакета EMBOSS

Пользуясь программой seqret, создайте файл с последовательностью белка, родственного вашему (см. упр. 2 выше).

Постройте полное оптимальное выравнивание двух белков — вашего и родственного. Для этого выполните команду:

 needle x.fasta y.fasta z.needle -auto

где вместо x.fasta и y.fasta должны стоять имена файлов с последовательностями белков, вместо z.needle — какое-нибудь новое имя файла (желательно окончание .needle). Файл с этим именем должен появиться в соответствующей директории диска H. Просмотрите его содержимое и опишите в протоколе, какого рода информацию содержит этот файл.

Задание штрафов за гэпы, отличных от заданных по умолчанию. Повторите предыдущую команду (можно воспользоваться клавишей "стрелка вверх"), но измените имя выходного файла и опустите опцию "-auto". Программа спросит Вас о значениях параметров. Дайте параметрам вдвое большие значения, чем заданные по умолчанию (сообщаются в квадратных скобках). Изменилось ли выравнивание из-за изменения параметров?

Получение выдачи в формате, пригодном для импорта в GeneDoc. Запустите программу needle (см. выше), добавив опцию "-aformat msf"; название выходного файла должно кончаться на .msf. Откройте полученный файл программой GeneDoc.

Построить локальное (частичное) оптимальное выравнивание тех же последовательностей с помощью программы water пакета EMBOSS

Синтаксис такой же как при вызове программы needle.
• Попробуйте поменять параметры так же, как в предыдущем упражнении.
• Попробуйте уменьшить значение запрашиваемых параметров вдвое.
Не забывайте при изменении параметров сохранять результат в файле с новым именем.

Сравнить полученные выравнивания

Вы получили несколько разных выравниваний для двух последовательностей.
Сравнение выравниваний — это не только и не столько сравнение количественных параметров выравниваний, сколько выяснение того, насколько одинаково сопоставление остатков одной последовательности остаткам второй.
Поэтому прежде всего ответьте на следующие вопросы
• есть ли хотя бы один пример того, что одной и той же позиции первой последовательности в разных глобальных выравниваниях сопоставлены разные позиции второй последовательности?
• есть ли хотя бы один пример того, что одной и той же позиции первой последовательности в разных локальных выравниваниях сопоставлены разные позиции второй последовательности?
• есть ли хотя бы один пример того, что в одном глобальном выравнивании какой-либо позиции первой последовательности сопоставлена некоторая позиция второй, а в другом выравнивании против той же позиции оказался пропуск?
• есть ли хотя бы один пример того, что в одном локальном выравнивании какой-либо позиции первой последовательности сопоставлена некоторая позиция второй, а в другом выравнивании против той же позиции оказался пропуск?
• соответствуют ли оптимальные локальные выравнивания, построенными с использованием разных параметров, одним и тем же фрагментам последовательностей?
• совпадают ли локальные выравнивания с соответствующими частями глобальных выравниваний?

В отчете приведите конкретные ответы на вопросы, указывайте №№ позиций в последовательностях (их легко определить с помощью GeneDoc).
Прикрепите к тексту выходные файлы с выравниваниями, хорошо также, если прямо в текст вставлены выравнивания, иллюстрирующие ответ. Это можно легко сделать с помощью тега преформатированного текста (<PRE>... </PRE>).
Не требуется описание всех различий, достаточно примеров, иллюстрирующих выводы и наблюдения.
Не забудьте указывать тип выравнивания и параметры!
Любые дополнительные наблюдения, соответствующие полученным данным, только приветствуются!

---

---

Дополнительные задания

Построить карту локального сходства заданных последовательностей с помощью программы dotmatcher пакета EMBOSS

Получить несколько субоптимальных локальных выравниваний заданных последовательностей с помощью программы matcher пакета EMBOSS. Выбрать лучшие из них, в которых фрагменты последовательностей не совпадают с выровненными фрагментами в оптимальном выравнивании.

При выполнении дополнительных упражнений используйте подсказки EMBOSS

 команда -help

Результаты и их обсуждение представить на страничке отчета.