Занятие 2.

Срок выполнения заданий — утро дня следующего занятия. Помимо отчёта на сайте, будут проверяться файлы (jar, fasta и tre/nwk) в рабочей директории H:\term4\block1\practice2 .
  1. Пользуясь таксономическим сервисом NCBI: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy/, определите, к каким таксонам относятся отобранные вами бактерии. Есть ли на дереве отобранных бактерий ветви, выделяющие какие-нибудь из таксонов? Если да, укажите эти таксоны и соответствующие ветви.
     
  2. Из списка функций белков выберите одну: по белкам соответствующего семейства вы будете реконструировать филогенетическое дерево.

    ФункцияМнемоника
    Фактор инициации трансляции 2 IF2
    Фактор элонгации трансляции G EFG
    Фактор элонгации трансляции Ts EFTS
    Фактор высвобождения пептидной цепи 1 RF1
    Рибосомный белок S2 RS2
    Рибосомный белок L3 RL3
    Пептидил-тРНК гидролаза PTH
    Шаперонин HSLO

    Получите из Swiss-Prot последовательности белков с данной функцией из отобранных вами бактерий (для этого вспомните, как получить ID банка Swiss-Prot из мнемоники функции и мнемоники организма).

    Поместите последовательности в один fasta-файл и отредактируйте названия последовательностей, оставив только мнемонику видов (так легче будет разбираться с деревьями). Напоминание: названием в fasta формате считается слово, заключённое между знаком ">" и первым пробелом в той же строке (а если пробела нет, то до конца строки). Оставшаяся часть строки считается описанием.

    Создайте выравнивание отобранных белков и импортируйте его в JalView.
    Первый способ: воспользуйтесь программой muscle или mafft на kodomo.
    Второй способ: импортируйте невыровненные последовательности в JalView и воспользуйтесь Web Service, чтобы получить выравнивание.

    В отчёт включите изображение выравнивания в "блочной" форме (Format → Wrap в меню), с блоками шириной 100 остатков, с раскраской по проценту идентичности. Обязательно укажите, какое семейство взято и какой программой получено выравнивание. В рабочей директории сохраните проект JalView (файл с расширением jar) и выравнивание в fasta-формате.

  3. (* дополнительное) Постарайтесь найти как можно больше диагностических позиций выравнивания, то есть таких, по которым можно судить о том, относится ли та или иная последовательность выравнивания к некоторому таксону.
     
  4. Реконструируйте филогенетическое дерево четырьмя методами, доступными из JalView (меню Calculate → Calculate tree). Каждое дерево сохраните в Newick-формате в файл с соответствующим названием. В отчёте приведите изображения деревьев, сделанные программой Mega. Напоминание: чтобы Mega восприняла файл как содержащий дерево, необходимо дать ему расширение tre или nwk.

    Сравните топологию полученных деревьев с топологией правильного дерева.. Для каждого из четырёх вариантов укажите, какие ветви есть в дереве, построенном JalView, но отсутствуют в правильном, и какие — наоборот.

  5. Импортируйте выравнивание (файл в fasta-формате) в программу Mega (при импорте выберите "Analyze"). Реконструируйте дерево методом "Maximum Parsimony" (кнопка Phylogeny). Укорените дерево в наиболее правильную, с вашей точки зрения, ветвь (меню Subtree → Root). Сохраните изображение и вставьте его в отчёт. Укажите, есть ли отличия от правильного дерева.