Выравнивание последовательностей

Глобальное выравнивание

Белок, отвечающий за репарацию ДНК оказался наиболее консервативным из представленных, что указывает на отбор против мутаций в нем. Тогда как другие два белка оказались достаточно лабильными. Это прежде всего объясняется выполняемыми ими функциями у Bacillus subtilis и Escherichia coli. Один из белков отвечает в повышении эффективности синтеза Mo-молибдоптерингуаниндинуклеотида, но напрямую не влияет на образование его активных форм, что и может объяснять высокую изменчивость данного белка. Второй белок является чувствительной гистидин киназой MalK, что позволяет реагировать на уровень малата в среде. Так как малат играет не ключевую роль в метаболизме этих бактерий, то и вариабельность данного белка является высокой.

Таблица 1. Глобальное выравнивание

Protein	ID 1	ID 2	Score	Identity	Similarity	Gaps	Indels
Probable molybdopterin-guanine dinucleotide biosynthesis adapter protein	MOBB_ECOLI	MOBB_BACSU	113.5	19.6%	36.2%	25.1%	4
Sensor histidine kinase MalK	MALK_ECOLI	MALK_BACSU	58.5	14.5%	23.7%	54.0%	18
Adenine DNA glycosylase	MUTY_ECOLI	MUTY_BACSU	511.0	30.4%	46.3%	23.8%	10

Локальное выравнивание

Таблица 2. Локальное выравнивание

Protein	ID 1	ID 2	Score	Identity	Similarity	Gaps	Indel	Coverage 1	Coverage 2
Probable molybdopterin-guanine dinucleotide biosynthesis adapter protein	MOBB_ECOLI	MOBB_BACSU	116.5	21.8%	40.6%	21.2%	3	84.39%	90.29%
Sensor histidine kinase MalK	MALK_ECOLI	MALK_BACSU	71.5	20.2%	32.2%	38.0%	10	85.71%	64.92%
Adenine DNA glycosylase	MUTY_ECOLI	MUTY_BACSU	521.0	35.9%	53.6%	14.7%	7	88.29%	84.00%

Бессмысленное выравнивание

Таблица 3. Бессмысленное выравнивание

Alignment	ID 1	ID 2	Score	Identity	Similarity	Gaps	Indels	Coverage 1	Coverage 2
Global	MUTY_ECOLI	ERA_BACSU	37.0	9.0%	14.5%	69.3%	14	46.00%	53.49%
Local	MUTY_ECOLI	ERA_BACSU	55.0	23.4%	38.0%	25.0%	6	46.00%	53.49%

Такое сильное различие между глобальным и локальным выравниванием может быть обусловлено разницей длин сравниваемых белков. В одном случае 301 АК, в другом 350 АК.

Множественное выравнивание

Для множественного выравнивания было выбрано 7 белков:

MUTY_ECOLI (Escherichia coli K12)

MUTY_BACSU (Bacillus subtilis 168)

MUTY_MYCS2 (Mycolicibacterium smegmatis)

MUTY_MYCTU (Mycobacterium tuberculosis)

MUTY_SALTY (Salmonella typhimurium)

MUTY_HAEIN (Haemophilus influenzae)

MUTY_BUCBP (Buchnera aphidicola)

Затем последовательность каждого белка была скачана в один файл. После чего проводилось выравнивание программой muscle. Полученное выравнивание было загружено в JalView с помощью URL. По этой ссылке расположен проект.

Можно наблюдать достаточно консервативные участки (например, 42-105), в которых аминокислоты одинаковы или сменяются на синонимичные у всех белков (см. рисунок). На концах наблюдаются сильно вариабельные участки, что достаточно логично, так как консервативные участки, входящие в состав активного центра расположены между концами, тогда как вариабельные участки составляют концы. Что интересно, у двух представленных микобактерий наблюдаются делеции в одинаковых участках, что может о говорить об общности их происхождения.