Учебный сайт Смирновой Виктории

Выбранные ранее бактерии:

Название	Мнемоника
Rhizobium etli	RHIEC
Ralstonia pickettii	RALPJ
Erwinia carotovora	ERWCT
Salmonella typhimurium	SALTY
Yersinia pseudotuberculosis	YERPS
Vibrio fischeri	VIBFM
Proteus mirabilis	PROMH

1. Построение дерева по нуклеотидным последовательностям

   Последовательности 16S рибосомальной РНК бактерий Rhizobium etli, Ralstonia pickettii, Erwinia carotovora (Pectobacterium carotovorum), Yersinia pseudotuberculosis, Vibrio fischeri, Proteus mirabilis ,были добыты с помощью сервиса Silva.
   Последовательностей для Salmonella typhimurium на этом сервере не оказалось, и она были получены из записей EMBL (как выяснилось позже, просто эта бактерия находится в базе под названием Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium).
   Таким образом был получен файл с последовательностями рРНК всех этих бактерий в фаста-формате, а затем с помощью muscle было получено выравнивание этих последовательностей.
   Затем были получены деревья:
   
   
   • С помощью программы fdnaml

              +--------RHIEC     
          +---1  
       +--2   +-------RALPJ     
       |  |  
       |  +--VIBFM     
       |  
       |  +ERWCT     
       3--5  
       |  |  +-YERPS     
       |  +--4  
       |     +--PROMH     
       |  
       +-SALTY 
             

     Нетривиальные ветви не совпадают с настоящими.
     
   • С помощью программы fdnapars

       +---VIBFM     
       |  
       |  +ERWCT     
       1--5  
       |  |  +-PROMH     
       |  +--3  
       |     |  +-YERPS     
       |     +--4  
       |        |    +-----RALPJ     
       |        +----2  
       |             +--------RHIEC     
       |  
       +-SALTY 
             

     Нетривиальные ветви не совпадают с настоящими.
     
   • Матрица расстояний с помощью программы fdnadist

           7
       SALTY      0.000000 0.241542 0.223346 0.101126 0.079142 0.065063 0.046213
       RHIEC      0.241542 0.000000 0.252531 0.245311 0.240513 0.244313 0.234946
       RALPJ      0.223346 0.252531 0.000000 0.237161 0.224789 0.218452 0.226052
       VIBFM      0.101126 0.245311 0.237161 0.000000 0.110817 0.110677 0.097522
       PROMH      0.079142 0.240513 0.224789 0.110817 0.000000 0.071013 0.064813
       YERPS      0.065063 0.244313 0.218452 0.110677 0.071013 0.000000 0.050780
       ERWCT      0.046213 0.234946 0.226052 0.097522 0.064813 0.050780 0.000000
           

   • Через полученную матрицу с помощью программы fneighbor

                 +-------RHIEC     
             +---1 
           +-2   +------RALPJ     
           ! ! 
         +-3 +---VIBFM     
         ! ! 
       +-4 +-PROMH     
       ! ! 
       ! +-YERPS     
       ! 
       5ERWCT     
       ! 
       +-SALTY
           

     Нетривиальные ветви совпадают с настоящими! Это первое верное дерево, построенное для моих бактерий.
     
   • Через полученную матрицу с помощью программы ffitch

       +ERWCT     
       ! 
       ! +-YERPS     
       5-3 
       ! ! +-PROMH     
       ! +-4 
       !   ! +---VIBFM     
       !   +-2 
       !     !   +-------RHIEC     
       !     +---1 
       !         +------RALPJ     
       ! 
       +-SALTY 
           

     Так же верные нетривиальные ветви.
     
   • Через полученную матрицу с помощью программы fkitsch

                  +ERWCT     
                +-6 
              +-5 +SALTY     
              ! ! 
            +-4 +YERPS     
            ! ! 
         +--3 +-PROMH     
         !  ! 
       +-2  +--VIBFM     
       ! ! 
     --1 +-----RALPJ     
       ! 
       +------RHIEC  
           

     Верные нетривиальные ветви. Не понятно, было ли укоренено дерево, которое было дано на первом за занятии как верное. Если да, то это укоренено так же.
     
   
   В отличие от реконструкции по белкам, реконструкция по нуклеотидным последовастям дала варианты, совпадающие по нетривиальным ветвям с правильным, т. е. такая реконструкция (по крайней мере та, что через матрицу расстояний) точнее.

2. Построение и анализ дерева, содержащего паралоги

   С помощью BLASTP найдены достоверные гомологи белка FTSH_ECOLI. Среди них были выбраны белки бактерий, с которыми я работала в предыдущих занятиях. С помощью muscle было получено выравнивание этих последовательностей, а с помощью fprotpars - дерево:

     
                                                  +-----FTSH_SALTY
                                               +-14  
                                               !  !  +--Q6D9B8_ERWCT
                                            +-13  +-15  
                                            !  !     +--Q66F66_YERPS
                                         +-12  !  
                                         !  !  +--------B4F2B3_PROMH
                                      +-11  !  
                                      !  !  +-----------B5FA73_VIBFM
                                +----10  !  
                                !     !  +--------------Q2K4M2_RHIEC
                                !     !  
                             +--9     +-----------------B2UGP9_RALPJ
                             !  !  
                             !  !                    +--B2UIS9_RALPJ
        +--------------------7  +--------------------8  
        !                    !                       +--B2UE66_RALPJ
        !                    !  
        !                    +--------------------------B2U6W7_RALPJ
        !  
     +--6                                            +--Q8KKT3_RHIEC
     !  !                             +-------------17  
     !  !                             !              +--B5FCR8_VIBFM
     !  !                             !  
     !  !                             !              +--HSLU_YERPS
     !  +----------------------------16           +--5  
     !                                !        +--4  +--HSLU_SALTY
     1                                !        !  !  
     !                                !     +--3  +-----HSLU_PROMH
     !                                !     !  !  
     !                                +-----2  +--------HSLU_VIBFM
     !                                      !  
     !                                      +-----------HSLU_RALPJ
     !  
     +--------------------------------------------------Q2K9U5_RHIEC
      

   Примеры.
   Ортологи (из разных организмов; разделение их общего предка на линии, ведущей к ним, произошло в результате видообразования):
   • HSLU_YERPS и HSLU_PROMH (ветвь 4)
   • B4F2B3_PROMH и B5FA73_VIBFM (ветвь 12)
   Паралоги (два гомологичных белка из одного организма):
   • B2UIS9_RALPJ и B2UE66_RALPJ (ветвь 8)
   • B5FCR8_VIBFM и HSLU_VIBFM (ветвь 16)