Парные выравнивания

1. Выравнивание 2 последовательностей гомологичных белков при помощи needle и water

Глобальное выравнивание (needle):

Локальное выравнивание (water):

Различия между выравниваниями:

Алгоритм	Нидлмана-Вунша	Смита-Ватермана
Программа	needle	water
Тип выравнивания	Глобальное	Локальное
Матрица весов	EBLOSUM62	EBLOSUM62
Штраф за открытие инделя	10.0	10.0
Штраф за удлинение инделя	0.5	0.5
Штраф за открытие концевого инделя	10.0	10.0
Штраф за удлинение концевого инделя	0.5	0.5

Алгоритм Нидлмана-Вунша выравнивает заданные последовательности по всей длине. Он не упускает последовательности белка, однако от это снижает точность выравнивания в целом.
Алгоритм Смита-Ватермана выравнивает лишь наиболее гомологичные участки, отбрасывая негомологичные хвосты. За счёт этого удаётся повысить точность выравнивания и избавиться от концевых инделей. Однако будут выровнены не сами последовательности, а лишь отдельные участки (иногда весьма маленькие) белка, образованные вырезанием концов последовательностей.

2. Параметры глобального и локального выравнивания гомологичных белков, а также локальное выравнивание 5 пар негомологичных белков

Homology	Name	Alignment	Length	Indel	Gap	Gap,%	Ident	Ident,%	Similar	Similar,%
Yes	hg18_rmsk_AluSq; hg18_rmsk_AluJb	needle	597	26	176	29	320	53	320	53
Yes	hg18_rmsk_AluSq; hg18_rmsk_AluJb	water	540	24	125	23	317	58	317	58
No	AMW32606.1; ALV11282.1	water	19	0	0	0	8	42	10	52
No	AMW32606.1; ANE87960.1	water	50	3	17	34	13	26	19	38
No	AMW32606.1; AKQ41279.1	water	46	2	7	15	16	34	22	47
No	AMW32606.1; AMD46139.1	water	135	5	44	32	28	20	46	34
No	AMW32606.1; AMA74317.1	water	159	14	57	35	41	25	57	35

2.1 AMW32606.1; ALV11282.1

2.2 AMW32606.1; ANE87960.1

2.3 AMW32606.1; AKQ41279.1

2.4 AMW32606.1; AMD46139.1

2.5 AMW32606.1; AMA74317.1

3. Сравнение множественного, глобального и локального выравниваний

3 группы выравниваний

Было выяснено, что множественное выравнивание сильно отличается от глобального и локального, так как в нём на 47 больше гэпов, чем в глобальном выравнивании и средние (не концевые) гэпы длинее. Концевые гэпы напротив, короче, хотя концы реже бывают консервативными. Глобальное выравнивание идентично локальному выравниванию, кроме обрезанных хвостов и первых 22 позиций. Причём наибольшее число гэпов расположено именно в хвостах, обрезанных при локальном выравнивании. Таким образом, локальное выравнивание кажется мне наиболее правдоподобным, поскольку достоверность выравнивания хвостов не высока.

Аминокислоты	Множественное	Глобальное	Локальное
Leu47	-	Leu26	Val12
Asp54	-	Met34	Met34
Gly67	Gln183	Gly45	Gly45

Источники:
NCBI

основная страница семестра 2