Практикум 4

1. Составление списка гомологичных белков, включающих паралоги

Для выбранных бактерий были созданы базы данных BLAST на основе их протеомов. После этого проводился поиск последовательностей, гомологичных белку CLPX_ECOLI в этих базах. Был установлен порог значимости e-value равным 0.001, а результаты поиска представлены в форме таблицы.
Фаил выдачи

2. Реконструкция и визуализация

Поместила последовательности всех находок в один fasta-файл и оставила только мнемоники. Полученнный файл загрузила в NGPhylogeny.fr с параметрами(1):
(0)fasta-файл находок
(MAFFT->FastME)
Gamma distributed rates across sites — No
Starting tree — BIONJ
No refinement
бутстреп-анализ:100 бутстреп реплик
формулa (Newick)

фото
img 1. Изображение неукоренённого дерева

фото
img 2. Изображение укоренённого дерева с отображением bootstrap символами

фото
img 3. Изображение укоренённого дерева с отображением bootstrap текстом(числами)
Ортологи – это гомологичные белки, которые обнаруживаются у разных видов организмов. Ключевыми характеристиками ортологов являются: а) они происходят из разных организмов; б) историческое разделение их общего предка на различные линии, которые в итоге привели к современным видам, произошло в результате процесса видообразования. Важно подчеркнуть, что ортологичные белки обычно выполняют схожие или идентичные функции в разных организмах, что делает их ключевыми маркерами в исследованиях эволюционных отношений между видами.
Паралоги – это гомологичные белки, находящиеся в пределах одного и того же организма. Они возникают в результате дупликации генов в геноме этого организма. В отличие от ортологов, паралоги часто расходятся по функциональным характеристикам после дупликации, так как одна копия белка может сохранить изначальную функцию, в то время как другая может эволюционно адаптироваться для выполнения новых функций. Этот процесс способствует увеличению функционального разнообразия внутри организма и играет важную роль в эволюционном развитии.
Пары:
Ортологи: CLPX_YERPE & CLPX_SHEDO, HSLU_PARDP & HSLU_BARHE, RUVB_BARHE & RUVB_PARDP
Паралоги: RUVB_PARDP and HSLU_PARDP, A5FVF9_ACICJ and CLPX_ACICJ, CLPX_SHEDO and Q12QI8_SHEDO

фото
img 4. Изображение укоренённого дерева с выделеными разными цветами ортологическими группами

фото
img 5. Изображение укоренённого дерева с схлопнутыми ортологическими группами
Итого: в дереве выделяются 3 ортологические группы:
FTSH(розовый): АТФ-зависимая цинковая металлопротеаза FtsH. В эту группу входят белки всех выбранных бактерий
HSLU(зеленый): АТФ-связывающая субъединица HslU АТФ-зависимой протеазы. В эту группу также входят белки всех выбранных бактерий
CLPX(фиолнтовый): АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой протеазы Clp. Также белки всех бактерий