2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
Сравнение геномов
1. Постройте карту сходства хромосом двух родственных бактерий
Выбор бактерий - за вами. Например, возьмите свою бактерию или архею из 1го семестра и другую того же вида с полностью секвенированным геномом
из моей практики - можно взять два разных вида рода Brucella; .....
В отчете приведите
- карту локального сходства
- объяснение крупных эволюционных событий, согласно карте:
- координаты участка в одном геноме - событие по сравнению с другим геномом (делеция, вставка, инверсия и т.п.)
- могут быть сложные случаи - постарайтесь разобраться и описать их
- если крупных событий много - ограничьтесь 3 - 5
- (*) ДОПОЛНИТЕЛЬНО: объясните крупные вставки - откуда они взялись? есть ли они у других родственников? какие гены потеряны у бактерии без вставки? (используйте blastn)
Используйте blast2seq, алгоритм blastn, на сайте NCBI
Советы
- Cначала переберите геномы нескольких родственных бактерий, постройте карты (это быстро), и выберите интересную и не слишком сложную (сложная карта - напр. у возбудителей цуцугамущи)
- Если хотите облегчить работу, то выбирайте бактерии с одной хромосомой
- Если хотите разобрать интересный случай, то возьмите бактерии с двумя хромосомами; или хромосомой и мегаплазмидой (большой плазмидой) и тогда сравните все хромосомы/плазмиды одной бактерии со всеми - из другой (естественно, более сложная работа оценивается выше)
Выбрав пару геномов, анализируйте карту, координаты крупных эволюционных событий см. по и карты
2. Опишите сходство и различие геномов близкородственных бактерий
Метод: построение нуклеотидного пангенома (NPG) с помощью пакета NPG-explorer
- Нуклеотидные пангеном - специальный формат для множественного выравнивания геномов, ориентированный на геномы близкородственных бактерий или архей
Материал: геномы 3-4х разных штаммов одного вида;
- Выбор геномов - за вами.Некоторые варианты описаны в подсказках.
Результат: отчёт о результатах сравнения геномов. Включите в отчёт:
- описание синтеничных участков - g-блоков - и их перестановок в геномах:
- число g-блоков,
- их порядок в каждой хромосоме для всех геномов (выравнивание)
- описание ядра геномов - s-блоков:
- число s-блоков
- суммарная длина и процент от длины генома в среднем
- сходство геномов - процент консервативных позиций в объединенном выравнивании s-блоков
- описание повторов - на 1-2 примерах r-блоков;
- (*) попробуйте аннотировать повторы используя blastn или названия генов внутри повторов; можно взять, например, r-блоки большой длины
- описание крупных делеций - на 2-3 примерах h-блоков
- описание уникальных последовательностей - на 1-2 примерах; аннотируйте их с помощью blastn и напишите являются ли они результатом горизонтального переноса из бактерий другого вида
- примеры (1-3) расхождений между аннотациями генов из одного блока; например:
- в одном геноме ген аннотирован а в другом - не признается за ген
- стартовые кодоны очевидно ортологичных генов из одного блока в разных позициях выравнивания, хотя никаких оснований для их разнесения нет
- названия генов различаются по существу (а не потому, что используются разные синонимы)
- используйте визуализатор qnpge
- скриншоты визуализатора qnpge, иллюстрирующие результаты
- (*) странности результатов npge, если найдете таковые
- впечатления от результатов: что нового об эволюции геномов прокариот вы узнали из этой работы?
- описание синтеничных участков - g-блоков - и их перестановок в геномах:
ВСЕ