Второй семестр

1. Характеристики глобального парного выравнивания трёх пар белков

Protein name	ID1	ID2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels
Copper-exporting P-type ATPase	COPA_ECOLI	COPA_BACSU	1488	39.9	57.9	94	17
Acyl carrier protein	ACP_ECOLI	ACP_BACSU	216	60.3	71.8	1	0
30S ribosomal protein S10	RS10_ECOLI	RS10_BACSU	346	63.1	81.6	1	0

2. Лoкальное парное выравнивание гомологичных белков

Protein name	ID1	ID2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels	Coverage 1, %	Coverage 2, %
Copper-exporting P-type ATPase	COPA_ECOLI	COPA_BACSU	1488.5	40.1	58.1	89	14	99.2	99.3
Acyl carrier protein	ACP_ECOLI	ACP_BACSU	216	61	72.7	0	0	98.7	100
30S ribosomal protein S10	RS10_ECOLI	RS10_BACSU	346	63.7	82.4	0	0	99	100

3. Результат применения программ выравнивания к неродственным белкам

Глобальное выравнивание

Protein name 1	Protein name 2	ID1	ID2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels
Signal peptidase I (Spase I)	DNA repair protein RadA	LEP_ECOLI	RADA_BACSU	15	4.1	8.9	548	8

Локальное выравнивание

Protein name 1	Protein name 2	ID1	ID2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels	Coverage 1, %	Coverage 2, %
Signal peptidase I (Spase I)	DNA repair protein RadA	LEP_ECOLI	RADA_BACSU	34.5	19	34.2	61	8	41.98	37.3

Комментарии к выравниваниям

На примере выравниваний различных гомологичных белков видим, что величина под названием вес (Score) выравнивания не очень информативна. Первая пара, по-видимому, набирает большой вес из-за большой длины последовательностей (больше 800 аминокислот), хотя выбранные белки не очень похожи.

В данном случае для гомологичных белков локальное выравнивание практически не отличается от глобального. В случае с негомологичными белками это не так: локальное выравнивание существенно увеличивает показатели "Identity" и "Similarity" и уменьшает количество гэпов.

4. Сохранение выравнивания в fasta-формате и импорт в Jalview

Глобальное выравнивание белков ACP_ECOLI и ACP_BACSU в виде проекта Jalview

5. Множественное выравнивание белков

Множественное выравнивание 30S рибосомальных белков S10 в виде проекта Jalview

Всего было найдено 835 белков с мнемоникой функции "RS10". Для выравнивания, помимо белков кишечной и сенной палочек, были выбраны белки мыши, человека, археи и ещё двоих бактерий. Рибосомальные белки мыши и человека, как и следовало ожидать, очень похожи друг на друга (отличаются всего на две аминокислоты, причём одна из них специфична для мыши: фенилаланин вместо лейцина в 119 позиции). Если судить по данному выравниванию о родстве организмов, то E.coli ближе всего оказывается к сальмонелле (Salmonella typhimurium), чуть подальше от неё оказывается сенная палочка (Bacilus subtilis), ещё дальше - Phytoplasma australiense, затем - архея Sulfolobus islandicus, а потом - человек и мышь. Мышь и человек имеют несколько длинных вставок. На выравнивающихся участках можно увидеть консервативные аминокислоты. Таковы, например, изолейцин в 11 позиции, глицин в 59 и ещё четыре аминокислоты. В выравнивании консервативные участки перемежаются с неконсервативными. Несмотря на малое сходство белков млекопитающих с белками бактерий, вероятно, мы вправе считать их гомологичными, особенно если принять во внимание, что мы имеем дело с рибосомальными белками, которые лежат в основе аппарата синтеза белка любого организма.