Практикум 9: Предсказание парных выравниваний

 
Результат практикума - Практикум №9
Используя множественное выравнивание с предыдущего практикума, а также функцию Principal component analysis, были выбраны две наименее схожие последовательности из выбранных: CELLD и BUTPB.
Рис 1.Множественное выравнивание

Рис 2.Две выбранные последовательности
Для выравнивания двух последовательностей, из которых сперва были удалены все гэпы с использованием функции Edit - Remove All Gaps, были использованы программы needle и water, содержащих специальный скрипт. Выравнивание сперва было проведено со стандартными параметрами: gap open [= 10], extension [= 0.5].

Рис 3.Выравнивание через программу needle

Рис 4.Выравнивание через программу water

Рис 3(a).Выравнивание через программу needle, gap open [= 2], extension [= 0.2]

Рис 4(a).Выравнивание через программу water, gap open [= 2], extension [= 0.2]
Построим также парное выравнивание последовательностей двух заведомо негомологичных белков, а именно YP_004659637 и YP_004389651. C использованием программ water и needle c gap open [= 10], extension [= 0.5], получаются два новых выравнивания.

Рис 5.Последовательности белков

Рис 6.Выравнивание через программу needle

Рис 7.Выравнивание через программу water
Сравним парное выравнивнивание из множественного выравнивания с парным выравниванием, полученным через программу water(gap open [= 2], extension [= 0.2]). После ручного выравнивания последовательностей обнаруживаем участки, которые полностью совпадают: 1-20,23,24,26-34,36,38-50,79,86,111,114,120,141,147.Участки между этими колоннами не совпадают, но последовательности все равно гомологичны, ввиду множества вертикальных блоков.

Рис 8.Сравнение парных выравниваний

Рис 9.Сравнение парных выравниваний - конец
Таблица №1.Данные разных выравниваний
Выравнивание Процент идентичных стоблцов Процент похожих столбцов Процент различия
needle 76,82 5,96 23,17
needle_1 74,68 5,69 25,31
water 76,82 5,96 23,17
water_1 74,68 5,06 25,31
nonhomologous_needle 8,79 4,95 91,75
nonhomologous_water 23,38 18,55 80,53
Сравним выравнивания тех же последовательностей при помощи программы needle и water: для этого нам понадобится таблица №1, в которой записано процентное содержание идентичных и похожих столбцов разных выравниваний. Рассматривая парное выравнивание заведомо гомоологичных последовательностей и негомологичных, можно отметить, что процент идентичных столбцов у последовательностей гомологов одинаков, если использовать команду needle, тоже самое и для water.

Для построения выравнивания гомлоголичных последовательностей лучше использовать программу needle, так как процент идентичных столбцов тут больше, нежели при использовании программы water.А для негомологичных последовательностей лучше использовать программу water, так как идентичных столбцов получается больше.

Если сравнивать парное выравнивание с множественным, то на мой взгляд парное имеет ряд преимуществ. Например, при множественном идет выравнивание сразу нескольких последовательностей и количество идентичных и похожих участков меньше, нежели чем если провести парное выравнивание, которое даст больший процент идентичных столбцов. А если использовать множественное выравнивание, то есть шанс, что выравнивание может не отобразить наиболее гомологичные последовательности только из-за того, что идет как раз такое множественное выравнивание, в котором надо выравнить сразу несколько последовательностей относительно друг друга.


Homepage
© Yakovleva A.