Нуклеотидный BLAST

• Я выбрал для дальнейшей работы участок [43090733..43100254] второй хромосомы собаки. Идентификатор хромосомы NC_051806.1

Весь выбранный участок хромосомы умещается внутри одного очень длинного гена, данные о нем видны в углу картинки. Его длина 48,730 нуклеотидов. Как я понимаю, зелеными полосами отмечены кодирующие области гена.

• Ссылка на скачивание fasta-файла выбранной последовательности.
• Я решил исключить Хордовых животных из поиска для всех видов BLAST кроме megablast, для него я исключил Млекопитающих.
• Мегабласт при длине слова 28 выдал 35 результатов. Это гомологичные последовательности у нескольких видов черепах и записи, которые помечены как "eukaryotic synthetic construct". При исключении таксономической группы Хордовые, остались только синтетические конструкции.
• blastn (длина слова 11) выдал больше 1000 находок (я установил предел количества находок, так как этого количества достаточно). Встречались гомологичные последовательности из бактерий и различных эукариот, например альвеолят. Дело в том что, ген DHX29 принадлежит очень консервативной РНК-хеликазе.
• blastx (длина слова 6) тоже выдал больше 1000 находок. Предсказанных белков бактерий намного больше, чем экзотических эукариот, поэтому они преобладают в выдаче.
• Поиск с помощью tblastx не дал результатов из-за недостатка вычислительной мощности. Применять этот алгоритм разумно для поиска таких гомологов, которые не были аннотированы как гены белков.

• Задание 2: Нахождение в геноме эукариота генов основных рибосомальных РНК по далекому гомологу.

  Геном canis lupus familiaris был проиндексирован на kodomo для работы локального BLAST с помощью следующей команды:

  makeblastdb -in dog_genome.fna -dbtype nucl -blastdb_version 4 

  Затем файл с последовательностями рРНК Escherichia coli я разделил на файлы 16S.fasta и 23S.fasta и произвел поиск по созданной при индексации генома собаки базе данных с помощью следующих команд:

  blastn -task blastn -query 16S.fasta -db dog_genome.fna -evalue 0.05

  blastn -task blastn -query 23S.fasta -db dog_genome.fna -evalue 0.05

  Пояснение: blastn был выбран, т.к. нам нужно искать ген рРНК, то есть ген, который не транслируется - искать по белковой базе данных мы не можем. Использовать megablast нерационально, несмотря на консервативность рРНК, т.к. организмы слишком далеки. Значение e-value было поставлено согласно значению по умолчанию для web-версии blast - 0.05.

  16S рРНК играет важнейшую роль при инициации трансляции (например, именно она содержит последовательность анти-Шайна-Дальгарно), а также в качестве каркаса малой субъединицы рибосомы. При поиске по гену 16S была найдена одна находка - на 7 хромосоме, положение 56527303-56527261, что соответствует гену CCDC178 (по данным Genome Data Viewer). Это белок-кодирующий ген с неопределенной функцией, возможно связанный с сокращением скелетных мышц. Не нашлось гена 18S рРНК, которая является гомологом 16S рРНК прокариот и входит в состав малой субъединицы.

  23S рРНК играет важную роль при инициации трансляции, в качестве каркаса большой субъединицы, а также в пептидилтрансферазной реакции. 23S рРНК входит в состав большой субъединицы рибосомы прокариот. Было найдено 6 находок. При этом найдены гомологи как в ядерной ДНК (соответствующие, например, 28S рРНК эукариот), так и гомлоги в митохондриальной ДНК (которая содержит прокариотические рибосомамы)