BLAST

Поиск гипотетических гомологов изучаемого белка в разных банках

Параметры	Поиск по Swiss-Prot	Поиск по PDB	Поиск по "nr"
1. Лучшая находка (в принципе должна соответствовать заданному белку)
Accession	P96579	1NSL	NP_388302
E-value	2e-133	2e-131	6e-132
Вес (в битах)	378	370	378
Процент идентичности	100	99	100
2. Сколько хороших кандидатов в гомологи найдено? (число находок в списке описаний с E-value < 1e-10)	5	7	1287
3. "Худшая из удовлетворительных" находка (последняя в выдаче с E-value < 1)
Номер находки в списке описаний	16	23	8848
Accession	Q7VG78	2ZW4	ZP_09143647
E-value	0.66	0.082	0.99
Вес (в битах)	33.9	33.1	37.4
% идентичности	25	27	33
% сходства	43	45	58
Длина выравнивания	113	97	55
Координаты выравнивания (от-до, в запросе и в находке)	запрос: 76-183 находка: 380-490	запрос: 75-170 находка: 77-170	запрос: 95-149 находка: 99-153
Число гэпов	7	4	0

Изучаемый белок нашёлся в SwissProt и nr, но не нашёлся в pdb (нет последовательности со 100%-ной идентичностью).

Наибольшее число возможных гомологов найдено в nr (так как индексирует несколько банков данных). Гораздо меньше в SwissProt и PDB.

При задании очень большого предельного размера выдачи (10000 и более в случае nr) получены следующие результаты:
sw: 35 находки, E-value последней=10.0
pdb: 34 находки, E-value последней=9.6
nr: 9980 находок, E-value последней=10.0

Поиск гипотетических гомологов изучаемого белка с фильтром по таксонам

Повторим поиск гомологов с фильтром по организму, использую банк данных SwissProt. Для этого в разделе "Choose Search Set" в поле "Organism" введём наименование требуемого таксона.
Для начала введём Eukaryota (taxid:2759). В верхнеё строчке получим один из неохарактеризованных белков у Saccharomyces cerevisiae S288c.

Номер находки в списке описаний/td>	1
Accession	P40586.1
E-value	1e-09
Вес (в битах)	48.5
% идентичности	29
% сходства	47
Длина выравнивания	102
ККоординаты выравнивания (от-до, в запросе и в находке)	79-179, 101-202
Число гэпов	1

Сравнение выравниваний, выданных программой BLASTP, с оптимальными глобальным и локальным выравниваниями.

Выравнивание белков YDAF_BACSU и YIW2_YEAST с помощью программы BLAST:

>sp|P40586.1|YIW2_YEAST  RecName: Full=Uncharacterized protein YIR042C
Length=236

 GENE ID: 854860 YIR042C | hypothetical protein [Saccharomyces cerevisiae S288c]
(10 or fewer PubMed links)

 Score = 48.5 bits (114),  Expect = 1e-09, Method: Compositional matrix adjust.
 Identities = 30/102 (29%), Positives = 48/102 (47%), Gaps = 1/102 (1%)

Query  79   CGMISLHNLDQVNRKAEIGYWI-AKEFEGKGIITAACRKLITYAFEELELNRVAICAAVG  137
             G + L  +D+ N   E+GY + + E +   I T A   L+ Y F++L+  R        
Sbjct  101  VGTLCLIRIDEANGSLEVGYVVFSPELQKTIIATEAQFLLMKYVFDDLQYRRYEWKCDSL  160

Query  138  NEKSRAVPERIGFLEEGKARDGLYVNGMHHDLVYYSLLKREW  179
            N  SR    R+GF  EG  R  +   G   D  ++S++ +EW
Sbjct  161  NGPSRRAAMRLGFKYEGTFRQVVVYKGRTRDTQWFSIIDKEW  202

Создадим оптимальное частичное выравнивание прграммой water, используя параметры программы BLAST по умолчанию: матрица BLOSUM62, штраф за открытие гэпа =11, а за расширение =1. Для этого с помощью Putty зайдём в рабочую директорию (см. предыдущее занятие) и введём команду

water sw:P96579 sw:P40586 blast.water -gapopen 11 -gapextend 1

Получим файл blast.water

YDAF_BACSU        15 LEPKDAERLAELIIQNQQRLGK--WLFFAENP-SSADTYRETI-------     54
                     |||.|.||....:.......|:  |.:....| ::.:.|.|.|
YIW2_YEAST        36 LEPLDRERHGSELFSAYSEAGQKLWTYLPAGPFTNLEEYLEFIKELNETK     85

YDAF_BACSU        55 --IPDWRRQYADLNGIEAGLLYDGSLCGMISLHNLDQVNRKAEIGYWI-A    101
                       :|     :|.:|......:  |:||    |..:|:.|...|:||.: :
YIW2_YEAST        86 DTVP-----FAIINKETERAV--GTLC----LIRIDEANGSLEVGYVVFS    124

YDAF_BACSU       102 KEFEGKGIITAACRKLITYAFEELELNRVAICAAVGNEKSRAVPERIGFL    151
                     .|.:...|.|.|...|:.|.|::|:..|........|..||....|:||.
YIW2_YEAST       125 PELQKTIIATEAQFLLMKYVFDDLQYRRYEWKCDSLNGPSRRAAMRLGFK    174

YDAF_BACSU       152 EEGKARDGLYVNGMHHDLVYYSLLKREW    179
                     .||..|..:...|...|..::|::.:||
YIW2_YEAST       175 YEGTFRQVVVYKGRTRDTQWFSIIDKEW    202

Проделаем то же самое для оптимального полного выравнивания с помощью программы needle. Для этого введём команду

needle sw:P96579 sw:P40586 blast.needle -gapopen 11 -gapextend 1

Получим файл blast.needle

YDAF_BACSU         1 ---------------------MFTCKVNEHITIRLLEPKDAERLAELIIQ     29
                                          .|..||........|||.|.||....:..
YIW2_YEAST         1 MANLNIFGQEVGADVEGWTTRAFPEKVVLKGNTCRLEPLDRERHGSELFS     50

YDAF_BACSU        30 NQQRLGK--WLFFAENP-SSADTYRETI---------IPDWRRQYADLNG     67
                     .....|:  |.:....| ::.:.|.|.|         :|     :|.:|.
YIW2_YEAST        51 AYSEAGQKLWTYLPAGPFTNLEEYLEFIKELNETKDTVP-----FAIINK     95

YDAF_BACSU        68 IEAGLLYDGSLCGMISLHNLDQVNRKAEIGYWI-AKEFEGKGIITAACRK    116
                     .....:  |:||    |..:|:.|...|:||.: :.|.:...|.|.|...
YIW2_YEAST        96 ETERAV--GTLC----LIRIDEANGSLEVGYVVFSPELQKTIIATEAQFL    139

YDAF_BACSU       117 LITYAFEELELNRVAICAAVGNEKSRAVPERIGFLEEGKARDGLYVNGMH    166
                     |:.|.|::|:..|........|..||....|:||..||..|..:...|..
YIW2_YEAST       140 LMKYVFDDLQYRRYEWKCDSLNGPSRRAAMRLGFKYEGTFRQVVVYKGRT    189

YDAF_BACSU       167 HDLVYYSLLKREWEGEK------------------------------    183
                     .|..::|::.:||...:
YIW2_YEAST       190 RDTQWFSIIDKEWLRIRKTFEEWLDKTNFENGKQKRGIAAIRESLSN    236

Параметры	Одно из выравниваний BLASTp	Оптимальное частичное выравнивание	Оптимальное полное выравнивание
Значения Score	114	120	106
Длины выравниваний	102	178	247
Проценты совпадения	29	26,4	20,2
Проценты сходства	47	42,1	32
Сравнения выравниваний с выравниванием BLASTp	-	В целом выравнивания сходны,но: В частичном выравнивании дополнительно выравниваются начальные участки (15-78 последовательности белка YDAF_BACSU и 36-100 последовательности белка YIW2_YEAST) Участок 80-83 последовательности белка YDAF_BACSU соответствует гэпам в последовательности белка YIW2_YEAST (В выравнивании BLAST этот участок соответствует участку 102-105 в последовательности белка YIW2_YEAST)	Выравнивания также сходны, но дополнительные начальные участки полного выравнивания гораздо длиннее (1-78 и 1-100)

1. Лучшая находка (в принципе должна соответствовать заданному белку)

2. Сколько хороших кандидатов в гомологи найдено? (число находок в списке описаний с E-value < 1e-10)

3. "Худшая из удовлетворительных" находка (последняя в выдаче с E-value < 1)