Выравнивания

Сравнение параметров глобального и локального выравнивания

Стандартные параметры:

1. Gap: 10.0
2. Extend: 0.5
3. End: 10.0
4. End extend: 0.5
5. Matrix: EBLOSUM62

Needle vs Water

При глобальном выравнивании предполагается, что белки гомологичны. Поэтому выравнивание ведётся по целой последовательности. При локальном же выравнивании выделяются отдельные блоки сходства, по которым и производится выравнивание. Так можно выравнивать негомологичные белки, которые содержат лишь сходные домены. На рисунке видны отличия таких выравниваний. Верхнее выравнивание построено с помощью needle (глобальное) и включает в себя всю последовательность. Нижнее, water (локальное), состоит лишь из блоков, концы которых совпадают. О различиях белков лучше судить по needle. Видно, что различий мало и проявляются они лишь на концевых участках, которые обычно ответственны за локализацию белка.

Таблица сравнения выравниваний

Имя	Дл. выравн	Гэп	%	Функц.	%	Абсолют.	%
Needle	668	7	1,05	426	63,77	316	47,31
Water	628	2	0,32	428	68,15	318	50,64
AKC71559.1	270	46	17,04	67	24,81	67	24,81
BAC68787.1	320	51	15,94	67	20,94	67	20,94
ALV47246.1	94	24	25,53	23	24,47	23	24,47
AJG99379.1	287	65	22,65	63	21,95	63	21,95
ANE87960.1	161	46	28,57	33	20,50	33	20,50

Комментарии

Нашим первым заданием было сравнение выравниваний по needle и water. Очевидно, что Глобальное выравнивание имеет большую длину, чем локальное. К тому же в нём имеется больший процент гэпов, несмотря на большую длину. Однако, проценты абсолютно и функционально консервативных позиций в глобальном выравнивании меньше, чем в локальном. Хотя, абсолютное их количество больше.

Следующий шаг - сравнение локальных выравниваний негомологичных белков с нашими выравниями гомологичных. Для начала отметим длину последовательности ALX07041.1, с которой производилось сравнение - 556 а.о. Длины полученных выравниваний (в большинстве своём) не привышали и половины длины последовательности. При этом такой параметр как процент гэпов был в десятки раз больше, нежели чем для гомологичных белков. А вот процент абсолютно и функционально гомологичных а.о. был в 2-3 раза меньше, чем для гомологичных последовательностей.

Отличия между выравниваниями

1. Во множественном и глобольном присутствует M1, который не вошёл в локальное;
2. Во множественном выравнивании S стоит под 76 E, а в глобальном и локальном под 77 E;
3. В глобальном выравнивании на 644 и 645 позиции стоит AK, тогда как во множественном эта пара занимает 642 и 643 позицию. В локальном выравнивании пара отсутствует.

В данном случае я считаю более правдивым и информативным выравнивание, полученное из множественного, так как оно было получено в большей по размерам выборке гомологичных белков (6 штук). Также оно не урезает последовательности, что тоже является довольно полезным свойством.

Глобальное выравнивание с афинными штрафами

Рисунок иллюстрирует все возможности в перемещении по графу. Основное поле деятельности - слой "MAIN". При начале гэпа мы по фиолетовым стрелкам перемещаемся либо на слой "UPPER", либо на слой "LOWER" (со смещением), что соответствует гэпам либо в одной, либо в другой последовательности. Далее перемещаемся со штрафом, меньшим чем штраф за начальную точку гэпа по зелёным линиям. Когда гэп заканчивается, по оранжевым стрелкам без смежения и штрафа мы вольны вновь вернуться на просторы сходных букв в последовательностях.

Локальное выравнивание с линейными штрафами

Прекрасная картинка, но к ней необходимо описание. Наш алгоритм подразумевает линейные штрафы за гэпы, поэтому переход по каждой зелёной стрелке будет стоить (-G). Переход по красной стрелке стоит значение веса по таблице весов (V). Переходы же по жёлтым и синим стрелкам будут стоить 0, что позволяет начинать и заканчивать наш путь в том месте, которое нам больше понравится. Из рисунка может быть не очень понятно то, что жёлтые стрелки соединяют начальную вершину с любой вершиной графа, а синие стрелки, наоборот, соединяют любую вершину с конечной.

Совершим же пробное путешествие по нашему графу!

Вы просили "игрушечный" пример. Вы его получили. Здесь филолетовыми стрелками обозначен идеальный путь. На выход из Water будет дан блок из трёх букв, ЩЫЖ и Щ-Ж, так как части, в которых располагаются округлые стрелки, игнорируются.

М/Ж

Мной было взято фото с сайта ЛГБТ.

По нему была составлена такая "таблица" (ОПАСНО, отсутствуют подписи столбцов и строк!).

Ж	Ж	Ж	М	М	М	Ж	Ж	Ж	М
М	М	Ж	М	М	Ж	М	Ж	М	М
М	Ж	М	Ж	М	М	Ж	М	Ж	Ж
Ж	М	М	М	М	Ж	М	Ж	Ж	М
Ж	Ж	Ж	М	Ж	М	М	Ж	Ж	М
М	М	Ж	Ж	Ж	Ж	М	Ж	Ж	Ж
Ж	Ж	Ж	Ж	Ж	Ж	Ж	Ж	М	М
Ж	Ж	М	М	М	Ж	М	М	Ж	Ж
Ж	М	Ж	М	М	М	М	Ж	Ж	М
Ж	Ж	Ж	М	Ж	М	М	М	М	М

Анализ дал 52 женщины с вероятностью встречи 0.52 и 48 мужчин с вероятностью встречи 0.48. Подсчитанный "вес дружелюбнности" был умножен на 20 и округлён до целых.

	М	Ж	Сумм
М	2	-2	0
Ж	-2	2	0
Сумм	0	0