Kodomo

Пользователь

Задания по теме лекции 1

Отчет о выполненных заданиях присылайте А.В.Алексеевскому в файле Word или аналогичной программы на адрес aba@belozersky.msu.ru.

Отчет должен содержать короткий текст с объяснениями и вашими кмментариями.

Выполнение (элементарного) задания 0 обязательно для зачёта по теме лекции 1.

Зачет темы – при выполнении еще одного из заданий.

Задание 0.

Дана последовательность ДНК AATTTGCGATC. Напишите последовательность комплементарной цепи.

Задание 1. Постройте карты сходства для двух пар бактериальных геномов

  1. Выберите близкородственные геномы, например, геномы двух штаммов одного вида бактерий.
    • Постройте и включите карту в отчет.
    • Опишите не менее двух крупных событий в эволюции от общего предка. Для простоты считайте что один геном такой же, как у общего предка. Тогда опишите, что произошло в эволюции со вторым. Варианты событий: делеция или вставка участка, инверсия, транслокация - перемещение в другое место генома.
    • Укажите длину и процент одинаковых нуклеотидов в лучшем (первом по порядку) выравнивании пары сходных (гомологичных) участков этих геномов.
  2. То же - для далеких геномов, например, из разных видов одного рода или даже из разных родов.
    • Постройте и включите в отчет карту сходства
    • Укажите длину и процент одинаковых нуклеотидов на лучшей (первой) паре сходных (гомологичных) участков из этих геномов

Задание 2. Найдите и включите в отчет ответы на не менее, чем три вопроса

  1. Геномы какого числа эукариот (организмов, клетки которых содержат ядра с ДНК) известны? Приведите два (интересных)примера.
  2. Тот же вопрос для бактерий, архей, и вирусов.
  3. У какого организма самый длинный геном? Приведите название, желательно, картинку и примерную длину генома в парах нуклеотидов.
  4. Каков размер генома человека (примерно)? Примерно сколько в нем генов белков?
  5. У какой бактерии геном самый маленький? Приведите его размер и, желательно, объяснение с чем связан малый размер генома.

  6. У кого самый маленький геном? (Я даже не решаюсь назвать его организмом :) Это геном, который умеет воспроизводить сам себя - не без помощи других - но не людей). Приведите название и размер генома.

  7. У какого вируса самый большой геном? Приведите примерный размер.
  8. Может ли размер генома вируса превосходить размер генома бактерии? Если да, то приведите примеры.
  9. Чем вирус отличается от бактерии?

Указания.

Задание 0. См. лекцию.

Задание 1.

Подходящий выбор – геномы двух штаммов одного вида. Можете выбрать известные вам бактерии. С помощью Google найдите видовое название бактерии. Оно может выглядеть примерно так: Bacillus subtilis, Escherichia coli, Salmonella typhi, Mycobacterium tuberculosis и проч. Первое слово – название рода, второе – название вида.

Перейдите на страницу базы данных Genomes: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome Далее по ссылке Browse by Organism. В окошко поиска скопируйте название вида. Например, Bacillus subtilis. Если нашли, то перейдите по ссылке в колонке Assembly. Откроется список штаммов, которых секвенирован геном.

Брать только те, для которых (i) в колонке level стоит полностью черный круг (значит, что геном собран полностью, без пропусков; (ii) в колонке Replicon указана только одна хромосома; например, так: "сhromosome:NC_000964.3/AL009126.3". Если указаны еще плазмиды (маленькие ДНК), оставьте их без внимания. Вам нужно скопировать в отчет идентификаторы записи с хромосомой. В примере это NC_000964.3 и AL009126.3 – идентификаторы одной и той же записи в разных базах данных. Оба годятся.

После того, как сохранили идентификаторы для двух штаммов, стройте карту.

В два окошка для двух последовательностей («Enter accession number») вставьте идентификаторы последовательностей.

Отметьте вариант алгоритма "Somewhat similar sequences (blastn)".

Нажмите кнопку "BLAST". Дождитесь результата.

Чтобы увидеть карту, нажмите плюсик рядом с "Dot matrix view".

Чтобы найти процент одинаковых остатков, в секции Alignments (выравнивания) посмотрите информацию над первым выравниванием. А именно, информацию такого вида:

Identities 137102/146807(93%)

Identities – совпадения букв в выравнивании; 137102 – число совпадений из 146807 – длины выравнивания. На карте каждое выравнивание соответствует диагонали. Какой именно – можно понять, т.к. координаты обоих фрагментов геномов указаны в самом выравнивании.