Учебная страница курса биоинформатики,
год поступления 2016

Семестры Студенты Преподаватели

• 2023
• 2022
• 2021
• 2020
• 2019
• 2018
• 2017
• 2015

• ...

Материалы

• Множественное выравнивание из задания 1 практикума 9

• Пара гомологичных последовательностей. Выберите две последовательности из вышеуказанного множественного выравнивания, см. подсказки.

• Контрольные пары. Пять пар последовательностей не гомологичных белков. Пары: ваш белок из первого семестра с каждым из пять белков однокурсников. Проконтролируйте, что функции белков разные.

Задание 1. Сравните параметры глобального и локального выравнивания пары гомологичных белков

• В пакете EMBOSS программа глобального парного выравнивания называется needle, локального - water. Разберитесь как получить выравнивание в формате fasta чтобы можно было открыть в JalView

• Параметры - длина выравнивания, число и проценты консервативных и функционально консервативных позиций, колонок с гэпами и число инделей.
• Если окажется, что локальное и глобальное выравнивания полностью идентичны, то попробуйте изменить какие-нибудь параметры программ выравнивания - одинаково для двух программ
• Укажите матрицу весов, штрафы за открытие и за удлинение инделя, за концевые гэпы, используемые программой по умолчанию. Составьте таблицу и напишите комментарий о различиях глобального и локального выравниваний. Проиллюстрируйте рисунками с выравниваниям; можно не целиком выравнивания, а части, демонстрирующую различия выравниваний.

Задание 2. Сравните параметры локального выравнивания пары гомологичных белков и пяти пар не гомологичных белков

• Дополните табличку из задания 1: внесите в нее параметры для выравниваний негомологичных последовательностей, укажите их идентификаторы. Напишите комментарий о различиях между выравниваниями "случайных" последовательностей и гомологичных (о значениях параметров у тех и других). Приведите рисунки выравниваний, иллюстрирующие ваши выводы.

Задание 3. Найдите отличия между тремя выравнивания одних и тех же двух последовательностей, построенные разными программами

Выравнивания такие:

• Парное выравнивание, полученное из множественного путем удаления всех последовательностей, кроме двух
• Глобальное выравнивание. Программа needle (EMBOSS), параметры по умолчанию.
• Локальное выравнивание. Программа water (EMBOSS).

Три полученных выравнивания поместите в одно окно в JalView, создайте из них три группы и выровняйте друг относительно друга, см. подсказки.

Опишите как минимум, три три различия. Различие это вот что. Смысл выравнивания в том, что аминокислотные остатки из одной колонки считаются гомологичными. Поэтому если в одном выравнивании Ala125 стоит над Gly131, а в другом выравнивании Ala125 стоит над Gly132, то в этом месте выравнивания отличаются!

Какое из выравниваний вы считаете более правдоподобным? Почему? Напишите комментарий.

Дополнительные задания

Задание 4. Опишите ориентированный граф для построения оптимального глобального выравнивания с аффинными штрафами за индели

• Подсказки см. в презентации
• Описание может состоять в
  • текстовом описании всех вершин и стрелочек и весов на них
  • изображении графа с подписями весов стрелочек; "трехмерный" граф изобразить на плоскости трудно, поэтому можно ограничиться небольшой его частью

Важно, чтобы описание было понятным вашим однокурсникам и проверяющим!

Задание 5. Опишите ориентированный граф для построения оптимального локального выравнивания с линейными штрафами за гэпы

• Описание может состоять в
  • текстовом описании всех вершин и стрелочек и весов на них
  • изображении графа с подписями весов стрелочек
• Продемонстрируйте соответствие между путем и выравниванием "игрушечном" примере

Задание 6. Составьте матрицу "весов дружелюбности" на основе статистических данных о соседях в зрительном зале

• Сходите в театр и запишите расположение всех зрителей: М - мужчина, Ж - женщина (*). См. образец в презентации
• Определите отношения правдоподобия для пар (М,М), (М,Ж), (Ж,М), (Ж,Ж) и веса - логарифмы этих отношений. Умножьте все веса на одно число чтобы масштабировать различия. Скажем, если все веса получились меньше 1 по модулю, то умножьте их на 10 или на 100 и округлите до целых - чтобы легче было сравнивать.
• Ответ представьте в виде матрицы весов дружелюбности

(*) Поход в театр можно заменить фотографией зрительного зала )). Также можно придумать аналогичную задачу - задачу, решаемую тем же методом на совсем другом материала. И решить ее.