Занятие 6. Программа BLASTP

Ваша рабочая директория — H:\Term2\Practice6, в ней храните все рабочие файлы.
Формат отчета — HTML-страничка, прикрепленная к странице второго семестра

При выполнении первых двух упражнений пользуйтесь web-интерфейсом к BLASTP на сервере NCBI: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/, далее в разделе Basic BLAST переходите по гиперссылке "protein blast". Не забывайте указывать нужный банк для поиска!

На сайте NCBI есть хорошие и не очень сложные учебники по BLAST

Поиск гипотетических гомологов изучаемого белка в разных БД

Подайте на вход программе BLASTP код доступа изучаемого белка, проведите поиск гомологов в банке Swiss-Prot и заполните первый столбец таблички. Затем проведите поиск по банкам PDB и "nr" и заполните остальные столбцы.
Внимание: для этого надо изменять значение параметра database, по умолчанию стоит банк "nr".


Таблица 1. Результаты поиска гипотетических гомологов белка XXXX_ECOLI

	Поиск по БД Swiss-Prot	Поиск по БД PDB	Поиск по БД "nr"
1. Лучшая находка (в принципе должна соответствовать заданному белку)
Идентификатор БД
E-value
Вес (в битах)
% идентичности
Найдены ли другие белки с теми же значениями E-value и веса в битах? Если найдены, то укажите общее число и приведите один идентификатор (любой, но желательно Swiss-Prot ID)
2. Сколько хороших кандидатов в гомологи найдено? (число находок в списке описаний, Descriptions, с E-value < 1E-10)
2. "Худшая" находка (последняя в выдаче с E-value < 1)
Номер находки в списке описаний (Descriptions)
Идентификатор БД
E-value
Вес (в битах)
% идентичности
% сходства
Длина выравнивания
Координаты выравнивания (номера первых и последних а.о.)
% гэпов

см. подсказки.

В кратком комментарии к таблице
• ответьте, удалось ли найти изучаемый белок в Swiss-Prot и "nr", а его структуру в PDB?
• сравните параметры выравнивания изучаемого белка с самим собой при поиске по разным БД и объясните различия (если они есть, конечно);
• сравните число потенциальных гомологов при поиске по разным БД и поясните причину различий;
• сравните "худшие" находки при поиске по разным БД: совпадают ли они? если нет, то почему? какая из "худших" самая хорошая?

Поиск гипотетических гомологов изучаемого белка с фильтром по таксонам

Ваша задача — для изучаемого белка E. coli найти лучшего гомолога в организмах таксона, филогенетически как можно более далекого от E. coli.
Для исследования предлагаются следующие таксоны: Homo sapiens, Archaea, Actinobacteria, Alteromonadales, Vibrionaceae (приведены в порядке приближения к E. coli). В этом же порядке проверяйте на наличие гипотетического гомолога (критерий: E-value<0,001). Как только найден первый такой гомолог, прекращайте поиск. Опишите результаты поиска по той же схеме, по которой описывали "худшую" находку в табл.1.

Как быстро выполнить это упражнение, см. в подсказках.

Поиск белка по его фрагменту

На первом занятии блока вы сравнивали фрагмент заданного белка с фрагментом неизвестного белка. Сейчас ваша задача — определить, из какого белка был взят второй фрагмент, и получить его полную последовательность в формате FASTA.
Для этого на страничке запроса BLASTP введите в окошко "Query sequence" нужный фрагмент и проведите поиск по Swiss-Prot, по результатам поиска заполните первый столбец табл.2
Затем получите полную последовательность найденного белка любым уже известным вам способом: с помощью SRS или с помощью программы seqret. Последовательность можно получить также прямо cо странички выдачи BLAST, см. подсказки, но, увы, эта опция часто зависает при запросе одной последовательности. Сохраните полученную последовательность в рабочей директории, а в отчете укажите Swiss-Prot ID и AC.
Проведите поиск полной полученной последовательности в Swiss-Prot и заполните второй столбец. В кратком комментарии объясните различия между результатами поиска по полной последовательности и по ее фрагменту.
Найдите на листе выдачи последнего поиска выравнивание с изучаемым вами белком из E. coli. Вставьте его в отчет как преформатированный текст. Определите в выравнивании те фрагменты, которые вы сравнивали с помощью GeneDoc. Совпало ли ваше пробное выравнивание с тем, что выдал BLASTP? Приведите краткое резюме в отчете.

Таблица 2. Результаты поиска белка в Swiss-Prot по фрагменту последовательности

	Поиск по фрагменту	Поиск по полной последовательности
АС лучшей находки
E-value
Вес (в битах)
Найдены ли другие белки с теми же значениями E-value и веса в битах?

Сравнение выравниваний, выданных программой BLASTP, с оптимальными глобальным и локальным выравниваниями.

При выполнении предыдущего упражнения вы получили выравнивание двух белков. Сравните это выравнивание, выданное BLASTP,
а) с оптимальным частичным выравниванием;
б) с оптимальным полным выравниванием последовательностей тех же белков.
см. подсказки.

На страничке отчета приведите 3 разных выравнивания и краткий комментарий, в котором отметьте наиболее драматические различия между выравниваниями.