Карта локального сходства полипротеинов вируса полиомиелита(штамм Mahoney) и вируса ящура

Изображение 1:Карта локального сходства полипротеинов вируса полиомиелита(штамм Mahoney) и вируса ящура.

Таблица 1:Характеристика двух локальных выравниваний полипротеинов вируса полиомиелита(штамм Mahoney) и вируса ящура,имеющих максисальный вес.

Таблица 2:Названия зрелых белков, к которым относятся участки двух локальных выравниваний полипротеинов вируса полиомиелита(штамм Mahoney) и вируса ящура,имеющих максисальный вес.

Сравнение веса выравнивания со случайным

Таблица 3:Сравнение выравнивания двухбелков со случайным (выравнивание первого белка со ста случайно перемешанными последовательностями второго).

Из приведенных данных видно, что вес выравнивания гомологичных белков во много раз превосходит средний вес "случайного" выравнивания, напротив вес выравнивания неродственных белков почти такой же, как вес "случайного". Это в очередной раз подтверждает то, что гомологичные белки имеют близкую аминокислотную структуру, а неродственные белки очень сильно различаются по строению. Величина P, равная вероятности получить такое же или лучшее по весу выравнивание произвольных последовательностей, в первом случае(для гомологичных белков) очень мала, что опять же говорит о том, что сходства в структуре несут закономерный характер, та же величина во втором случае(для неродственных белков) значительно, более чем на 28 порядков, больше, что свидетельствует в пользу того, что сходства в структкре неродственных белков случайны.

Эффект смены параметров программы water:
1)При замене матрицы на BLOSUM90: увеличивается перепад значений. Вероятно эта шкала является более "контрастной", чем используемая нами обычно EBLOSUM60, то есть вес выравниваний для гомологичных последовательностей при переходе с BLOSUM60 на BLOSUM90 увеличивается(для FABI_ECOLI и FABI_BACSU вес выравнивания увеличился с 651.5 до 692.5), а для неродственных уменьшается(для FABI_ECOLI и ERA_BACSU он уменьшился почти на треть с 45.5 до 33). В общем можно сказать, что матрица EBLOSUM90 более "требовательна" чем EBLOSUM60
2)При замене матрицы на BLOSUM30: веса выравниваний пропорционально увеличиваются, например, вес выравнивания FABI_ECOLI и ERA_BACSU увеличился с 45.5 до 199, вес выравнивания FABI_ECOLI и FABI_BACSU вес выравнивания увеличился с 651.5 до 874.5. Так что данная матрица значительно менее "требовательна", чем BLOSUM60.
В итоге: матрица BLOSUM60 является наиболее универсальной, в то время как BLOSUM90позволяет лучше видеть различия в структуре и может быть использована для дифференциации близких по весу выравниваний. Шкала BLOSUM30 является наиболее общей из трех и удобна вероятно будет удобна для разделения больших групп выравниваний на подгруппы по весу.

Проверка формулы для перевода веса выравнивания в биты:
Для 1000 случайных выравниваний FABI_ECOLI c 1000 случайных перемешиваний FABI_BACSU: медиана весов=44, верхний квартиль весов=50,итоговый вес выравнивания FABI_ECOLI c FABI_BACSU в битах=102.25(при рассмотрении только 100 перемешиваний он был равен 90.96). P=1.66*10^-31, то есть увеличивается вес и вероятностность того, что эти последовательности гомологичны. Можно предположить, что при увеличении количества случайных выраниваний увеличивается точность перевода. Для уровня верхней 1/8 формула дает вес в битах равный 2.75, что при небольшом приближении равно трем.

BLAST: поиск гомологов белка в банке

Таблица 4:Характеристика белка AKO92848.1 и его гомологов, найденных в банке данных Swiss-Prot с помощью BLAST.

Таблица 5: Основные свединия о выравниваниях белка попарно с его гомологами(выравнивания составлены с помоью BLAST).