Задание 1
Пользуясь таксономическим сервисом NCBI:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy/,
определяем, к каким таксонам относятся отобранные в предыдущем задании бактерии.
Все отобранные бактерии относятся к Cellular organisms, Bacteria и Firmicutes (грамположительные). Дальнейшие различия в таксономии представлены в таблице.
Таксоны |
Название |
Мнемоника |
Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus cereus group |
Bacillus anthracis |
BACAN |
Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae; Clostridium |
Clostridium botulinum |
CLOB1 |
Bacilli; Lactobacillales; Enterococcaceae; Enterococcus |
Enterococcus faecalis |
ENTFA |
Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Geobacillus |
Geobacillus kaustophilus |
GEOKA |
Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Lactobacillus |
Lactobacillus delbrueckii |
LACDA |
Bacilli; Bacillales; Listeriaceae; Listeria |
Listeria monocytogenes |
LISMO |
Bacilli; Bacillales; Staphylococcaceae; Staphylococcus |
Staphylococcus epidermidis |
STAES |
Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Streptococcus |
Streptococcus pneumoniae |
STRPN |
Определим на изображении филогенетического дерева, полученного в предыдущем задании, ветви, выделяющие какие-нибудь таксоны
Задание 2
Из Swiss-Prot получила последовательности белков - факторов высвобождение пептидной цепи 1(RF1) для выбранных бактерий.
seqret sw:rf1_bacan
Поместила последовательности в один fasta-файл
rf1_bacteria.fasta
отредактировав названия последовательностей, оставив только мнемонику видов.
Далее выровняем последовательности с помощью JalView (импортировала выбранные невыровненные последовательности, воспользовалась Web Service, Muscle with Defaults)
Ниже представлено изображение выравнивания в блочной (Wrap) форме,
раскраска по проценту идентичности
выравнивание в fasta-формате
JalView проект
Задание 4
Деревья были реконструированы четырьмя методами, доступными из JalView (меню Calculate > Calculate tree)
Каждое дерево сохранено в Newick-формате в файл с соответствующим названием. Изображения получены с помощью программы Mega.
Average distance tree using PID |
|
Правильно выделена ветвь "Clastridiales". Отсутствует правильное разделение ветвей "Bacillales" и "Lactobacillales" |
Верные нетривиальные ветви (есть в правильном дереве):
(LISMO, BACAN, GEOKA) против (STAES, STRPN, ENIFA, LACDA, CLOB1)
(STRPN, ENIFA) против (STAES, LASMO, BACAN, GEOKA, LACDA, CLOB1)
Есть неверная нетривиальная ветвьЖ
(LISMO, BACAN, GEOKA, STRPN, ENTFA) против (STAES, LACDA, CLOB1) |
Neigbour joining tree using PID |
|
Отличается от 1 дерева тем, что от узла отходят три ветви после отделения CLOB1 от остального дерева |
Верные и неверные ветви те же, что и в 1 |
Average distance tree using BLOSUM62 |
|
Абсолютно не отличается от дерева 1 |
|
Neigbour joining tree using BLOSUM62 |
|
От дерева 1 отличается топологией листьев STAES и LACDA (в первом дереве наоборот) |
Верные и неверные ветви те же, что и в 1 |
Судя по всем этим деревьям, CLOB1 действительно далеко стоит от остальным организмам по белку RF1 (все деревья выделяют его в отдельную ветвь). Но STAES и LACDA находятся не на своем месте, по сравнению с топологией в правильном дереве, что говорит о сильных различиях по этому белку с кладой LISMO, BACAN, GEOKA, STRPN, ENTFA). Все деревья очень похожи.
Задание 5
Импортировано выравнивание в программу Mega (при импорте выбран "Analyze").
Реконструировано дерево методом "Maximum Parsimony" (кнопка Phylogeny).
Укоренено дерево в наиболее правильную, с моей точки зрения, ветвь (меню Subtree > Root).
|
Это дерево сильно отличается от правильного. Одинаковые нетривиальные ветви только (LISMO, BACAN, GEOKA) против (STAES, STRPN, ENIFA, LACDA, CLOB1) и (STRPN, ENIFA) против (STAES, LASMO, BACAN, GEOKA, LACDA, CLOB1). Видимо, по белку RF1, STAES ближе к CLOB1, чем к кладе (LISMO, BACAN, GEOKA). А LACDA ближе к STRPN, чем к ENFTA. В общем, таксономию по этому дереву различить точно нельзя.