Филогенетические деревья

Отчет по практикумам 1 и 2

Список протеобактерий

Бактерия	Мнемоника	Таксономия (с Bacteria; Proteobacteria)
Pseudomonas aeruginosa	PSEAE	Gammaproteobacteria; Pseudomonadales; Pseudomonadaceae; Pseudomonas; Pseudomonas aeruginosa group
Aromatoleum aromaticum	AROAE	Betaproteobacteria; Rhodocyclales; Rhodocyclaceae; Aromatoleum
Paracoccus denitrificans	PARDP	Alphaproteobacteria; Rhodobacterales; Rhodobacteraceae; Paracoccus
Proteus mirabilis	PROMH	Gammaproteobacteria; Enterobacterales; Morganellaceae; Proteus
Pasteurella multocida	PASMU	Gammaproteobacteria; Pasteurellales; Pasteurellaceae; Pasteurella
Roseobacter denitrificans	ROSDO	Alphaproteobacteria; Rhodobacterales; Rhodobacteraceae; Roseobacter
Pseudomonas mendocina	PSEMY	Gammaproteobacteria; Pseudomonadales; Pseudomonadaceae; Pseudomonas; Pseudomonas aeruginosa group
Neisseria meningitidis	NEIMA	Betaproteobacteria; Neisseriales; Neisseriaceae; Neisseria

Скобочная формула дерева

((((PROMH, PASMU), (PSEAE, PSEMY)), (NEIMA, AROAE)), (PARDP, ROSDO));

Изображение дерева

Ветви дерева

Дерево содержит 5 нетривиальных ветвей:

1. {PROMH, PASMU} vs {PSEAE, PSEMY, NEIMA, AROAE, PARDP, ROSDO}
2. {PROMH, PASMU, PSEAE, PSEMY} vs {NEIMA, AROAE, PARDP, ROSDO}
3. {PROMH, PASMU, PSEAE, PSEMY, NEIMA, AROAE} vs {PARDP, ROSDO}
4. {PSEAE, PSEMY} vs {PROMH, PASMU, NEIMA, AROAE, PARDP, ROSDO}
5. {NEIMA, AROAE} vs {PROMH, PASMU, PSEAE, PSEMY, PARDP, ROSDO}

Ортологи и паралоги

Ход работы (практикум 3)

Из директории /P/y17/term4/Proteomes были взяты протеомы бактериий, указанных в начале отчета. Файлы были объединены в один командой:

cat * >> all.fa

Затем из полученного файла была создана база данных для локального поиска blast гомологов белка CLPX_ECOLI. Команды:

makeblastdb -in all.fa -dbtype prot
blastp -query CLPX_ECOLI.fa -db all.fa -out res.out -evalue 0.001

Из файла res.out были взяты мнемоники белков, по которым в JalView с помощью Fetch Sequences были получены последовательности белков, которые были выровнены программой Muscle с параметрами по умолчанию. Полученное множественное выравнивание alignment.fa было открыто в программе Mega 7 для построения филогенетического дерева программой Maximum likelihood.

Результаты

Скобочная формула дерева

Файл

Изображение дерева

Список белков

Мнемоника	Название (функция)
CLPX	ATP-dependent Clp protease ATP-binding subunit
HSLU	ATP-dependent protease ATPase subunit HslU
RUVB	Holliday junction ATP-dependent DNA helicase
A1B8N4	ATP-dependent Clp protease, ATP-binding
A1AZV8	ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH
A1BBJ2	ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH
B4F2B3	ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH
Q9HV48	ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH
Q9CNJ2	ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH

Обсуждение

Примерами ортологов являются белки с мнемониками CLPX, RUVB, HSLU, поскольку они гомологичны и представлены в разных организмах. Их пути эволюции разделилилсь в результате видообразования. Белки с мнемониками A1B8N4, A1AZV8 и A1BBJ2 из бактерии с мнемоникой PARDP - паралоги. Они произошли в результате дупликации гена.