назад

Заданный белок - fj966976_pro - гемагглютинин вируса гриппа типа A, с помощбю BLAST найдем 4 гомолога из образцов разных годов отбора (их идентификаторы: ABC59716, ABD35782, ABL67043, ACQ83061). Выравнивание гомологов программаой muscle: скачать выранивание

  1. Верно ли, что мутации чаще бывают в определенных местах последовательности, или они разбросаны случайным образом?

    Да, верно. Во множественном выравниании 23 мутировавших позиций (на каждой из них, хотя бы у одного из белков, есть аминокислота, отличающаяся от остальных), причем на 6 позициях мутация наблюдпется одновременно в 2 белках. В парном выравнивании заданной последовательности с наиболее несходной последовательностью ABD67043 найдено 17 выраниваний, поскольку во всех 5 последовательностях число аминокислот одинаково (759), эти 17 мутаций есть и во множественном выравнивании, значит добавились 6 мутаций, остальные же если есть, то есть на тех же позициях, что и в парном выравнивании с ABD35782.

    Причем те позиции, где мутирован только один белок - не обязательно случайны, если взять вборку из большего числа гомологов (например из 12 белков) - в этих позициях будут мутированы несколько белков ( скачать выравнивание ). Например в 147 позиции первого выравнивания - мутация только одного белка ABD35782, во втором же выранивании на той же позиции (гэпов по-прежнему нет) мутированы 3 белка.

    Однако, мутаций на самом деле больше, ведь мутирует вирусная РНК, что не всегда меняет аминокислоты закодированного белка. Скачать выравнивание нуклеотидных последовательностей , к частям РНК, кодирующим белок, у некоторых гомологов прицеплен еще фрагмент вирусной РНК, рассматриваем выравнивание с 28 по 2307 позиции (что как раз соответсвует 759 аминокислотам белков).

  2. Сколько аминокислотных замен накапливается в гемагглютинине за один год?

    Рассмотрим парные выранивания заданного белка fj966976 с гомологами:

    Год отбора пробы Идентификатор гомолога Число мутаций
    2009 ACQ82709 1
    2007 ACE78143 12
    2006 ACE78134 11
    2005 ACE78127 13
    2004 ABA27429 11
    2003 ABQ41895 13
    2002 ABS70347 15
    2001 AAO65605 11

  3. Последовательности геммаглютининов скольких пациентов, больных гриппом H1N1 текущей эпидемии, доступны базах данных? Из каких стран они получены?

    С помощью SRS ищем по банку нуклеотидных последовательностей EMBL: в поле Orzanism Name - Influenza A virus, в поле Description: hemagglutinin и */2009, по запросу найдена 101 последовательность, образцы получены из Китая, Италии, США, Германии, Новой Зеландии, Канады, Дании, Испании, Мексики, Италии, Кореи, Швеции, Тайланда, много проб из Мексики, США и Канады, из штатов США - больше всего из Техаса и Аризоны (граничат с Мексикой).

  4. Найдите пространственную структуру гемагглютинина гриппа и отметьте на ней 1-2 мутирующих остатка. Выходят ли эти остатки на поверхность белковой глобулы?

    Если искать структуру гомолога заданного белка fj966976 с помощью BLAST по базе данных PDB, с выской достоверностью ( 5e-126 ) находится пространственная структура С-концевого домена РНК-зависимой полимеразы PB2 вируса гриппа типа A - идентификатор в базе данных PDB 3cw4, исходя из выравнивания BLAST (сопоставил 535-759 аминокислоты заданного белка с 1-225 аминокислотами найденного), мутирующие аминокислоты, найденные по выраниванию белка с гмологами (1-е задание): 590 а.а соответсвует 56 а.а найденного белка, 684 - 150, 645 - 111, на картинке перечисленные аминокислоты показаны толще и подписаны:

    мутирующие аминокислоты находятся на поверхности белка, вероятно потому, что гемагглютини участвует в внедрении РНК вируса гриппа в клетки организма-хозяин, взаимодействуя с клетками своей поверхностью, эти аминокислоты функционально-значимы, их мутация - способ приспособления к меняющимся условиям