Задания к лекции 3

Коллеги!

Выполнив задание 1 вы увидите один из аргументов в пользу существования общего предка всего живого на Земле - LUCA.

Можно безоговорочно верить науке, но тогда приходится в равной степени доверять тому, что пишет или вещает с экрана телевизора каждый доктор наук: чёрным дырам; передаче мыслей на расстояние; существованию LUCA; тому, что ГМО вредно для всего живого; тому, что у одного из видов обезьян самцы различают только два цвета, а самки - три, как люди; и т.д., и т.п.

Среди приведенных высказываний есть правильные и ложные. Какие правильные?

Можно хотя бы частично проверять аргументы, выдвинутые авторами. Здесь я предоставляю вам такую возможность. Приведите, если сможете, контраргументы к тому, что построенное вами выравнивание свидетельствует в пользу существования LUCA! Студенты с незамыленными мозгами, где вы? Ау!

ААл

1. Обоснуйте (или опровергните) гипотезу о том, что LUCA существовал и имел белок теплового шока.

Результат представьте в протоколе (Word'овский файл с картинкой)

Как действовать.

• Возьмите последовательности белков теплового шока из семейства HSP70 (Heat Shoсk Proteins) из самых разных организмов.

  • человеческий белок Homo sapiens (P0DMV8)

  • белок из плодовой мушки Drosophila melanogaster (P29843)

  • белок из пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae (P09435)

  • белок из резушки Таля (растение) Arabidopsis thaliana (Q9LHA8)

  • белок из кишечной палочки Escherichia coli (P0A6Y8)

  • белок из сенной палочки (бактерия) Bacillus subtilis (P17820)

  • белок из археи (прокариоты) Natrinema pellirubrum (L0JMZ7)

  • белок из археи живущей в соленых озерах штата Юта, США (прокариоты) Methanohalophilus mahii (D5E7H4)

(в скобках указан идентификатор последовательности в базе белковых последовательностей Uniprot)

• Постройте множественное выравнивание последовательностей этих белков семейства HSP70

  • для этого надо открыть страницу Uniprot (http://www.uniprot.org),

  • выбрать для поиска последовательностей UniprotKB
  • составить и помести в окно запроса выражение вида: id:P0DMV8 OR id:P29843 OR и так далее, перечислив все идентификаторы
  • Search и проверьте, что найдены все восемь последовательностей
  • отметьте галочками(слева) все восемь последовательностей
  • нажмите кнопку Align
  • когда появится выравнивание попробуйте разные раскраски (галочки слева): в итоге то, что нам нужно - раскраска similarity - по сходству аминокислотных остатков
• Посчитайте число и процент абсолютно консервативных колонок (в колонке одна буква во всех последовательностях) и функционально консервативных колонок (к консервативным добавятся колонки в которых буквы разные, но остатки сходные по свойствам, ":" под колонкой) во всем выравнивании или его части - если это важно для ваших выводов. Напишите свое объяснение увиденного. Помните: выбранные организмы разделяют миллиарды лет раздельной эволюции!
• Скопируйте в протокол картинку с частью выравнивания (все выравнивание не помещается), которая подтвердит ваши выводы.

  • Можно нажать клавишу PrintScreen (PrtScr), вставить снимок экрана в графический редактор и вырезать нужную часть.

• Напишите выводы о том, как могли возникнуть белки с настолько похожими последовательностями.
• Также приветствуются любые ваши наблюдения о выравнивании и вопросы.

Вариант работы с выравниванием.

• Установите программу JalView (адрес найдете поиском)

• Сохраните выравнивание в формате fasta - на странице Uniprot есть такая возможность

• Откройте в JalView (Inport Alignment => From file) и поиграйте с его возможностями; прежде всего, меню Color: Clustalx и By conservation; есть Export картинки.