Эволюционные домены
Для работы был выбран случайный домен IL1.
AC : PF00340
ID : IL1
Страница домена PFAM
Функция : Интерлейкин 1 - цитокин, медиатор воспаления и иммунитета, синтезируется многими клетками организма, в первую очередь активированными макрофагами, кератиноцитами, стимулированными B-клетками и фибробластами.
Ссылка на страницу с доменными архитектурами, в которые входит IL1
Всего три архитектуры:
1) -(IL1)- всего 397 последовательностей 2) -(IL1 пропептид)-(IL1)- всего 190 последовательностей 3) -(IL1| )- всего 1 последовательность
Для работы были выбраны первые две. Первая представляет собой исследуемый домен сам по себе. Во второй перед доменом стоит пропептид IL1_propep (PF02394), страница домена PFAM. Транскрипт такой архитектуры это неактивный интерлейкин 1, который может активироваться ограниченным протеолизом.
Для работы был выбран таксон позвоночные Vertebrata. Подтаксоны: Mammalia и Actinopterygii
Tаблицa Excel с описанием всех белков из Uniprot, включающих домен и, на отдельном листе, выборкa представителей с указанием доменной архитектуры и подтаксона.
Выравнивание отобранных последовательностей домена, построенное программой MUSCLE, разбитое на группы по доменным архитектурам и раскрашенное внутри групп по схеме ClustalX с порогом консервативности 15%. Выравнивание обработано редактором JalView. Оно было получено с помощью указанного в задании скрипта из выравнивания всех белков, содержащих домен. Подтаксоны представлены примерно порoвну, как и архитектуры. Все выбранные последовательности содержат домены примерно равной длины.
Подтаксонам и архитектурам были назначены следующие коды:
1 - первая архитектура, содержащая один домен 2 - вторая архитектура, содержащая два домена M - подтаксон Маmmalia A - подтаксон Actinopterygii
Вышеперечисленные коды были добывлены перед именами всех последовательностей выборки через знак "_" в порядке архитектура_подтаксон_имя последовательности.
С помощью метода Maximum Likelihood программы MEGA по полученному выравниванию было построено дерево:
Скобочная формула:
(((((((((((('1_A_Q5QE68_ACALA':0.26704956,'2_A_Q6TXV5_LATJA':0.12439663):0.08713987,('2_A_H2UVE2_TAKRU':0.00000000,'2_A_H2UVE3_TAKRU':0.00000000):0.16846401):0.12463800,('2_A_Q5QEJ2_SINCH':0.10448916,'2_A_C4NF87_9PERO':0.14126035):0.05275642):0.03828223,('2_A_A0A9V1_CHIHA':0.11533573,'2_A_I0DFY0_9PERC':0.24723305):0.05155336):0.10936791,('2_A_Q8QGW0_PAROL':0.34279213,('1_A_H2L3F1_ORYLA':0.14794612,'2_A_D0QTF6_HIPHI':0.18800408):0.11773162):0.04090044):0.17852503,'1_A_Q9PT12_ONCMY':0.07251402):0.07531551,('1_A_Q6IWH5_SALSA':0.00000000,('1_A_B0B025_SALAL':0.00000000,('1_A_Q8UUQ3_ONCMY':0.00000000,'1_A_IL1B_ONCMY':0.00000000):0.03585271):0.01800241):0.11912665):0.25411561,'2_A_A7BIE0_CONMY':0.40470686):0.09312614,('1_A C1BIU3_OSMMO':0.51533731,('1_A_B2G2W3_LABRO':0.05295192,('2_A_Q712J8_CARAU':0.00000000,'2_A_Q8AXV9_CARAU':0.03977482):0.12755469):0.55419345):0.05780657):0.11771044,'1_A_Q285M2_ICTPU':0.38328528):0.33325701,('1_M_I36RA_MOUSE':0.59655210,('1_M_F6U6H2_ORNAN':0.45862246,((('1_M_E1BPL0_BOVIN':0.21508181,'1_M_D2HUQ5_AILME':0.31087104):0.10261549,('1_M_Q08EA6_MOUSE':0.36363782,'1_M_F7CKM2_HORSE':0.32743151):0.19798099):0.14452110,('1_M_F1M8T8_RAT':0.98804002,('1_M_G5BKU9_HETGA':0.16328320,('1_M_H0WRY8_OTOGA':0.30676994,('1_M_G1QN29_NOMLE':0.00505442,'1_M_Q7RU00_HUMAN':0.05452215):0.08785160):0.08273231):0.00273437):0.49994392):0.33429918):0.07787191):0.20640045):0.09380065,((((('2_M_IL1A_MACFA':0.15443380,'2_M_D2HUQ7_AILME':0.06519885):0.27184281,'2_M_Q9ESW2_RAT':0.05364640):1.05818424,'1_A_B5XEL0_SALSA':1.37942242):0.41744249,'1_A_H2V377_TAKRU':0.50264095):0.20476141,('2_M_IL1B_CEREL':0.13979199,('2_M_Q9TTK1_TURTR':0.00000000,((('2_M_H0WRY4_OTOGA':0.04317487,'2_M_F6SXC0_MONDO':0.42529626):0.02177573,'2_M_F6RH14_CALJA':0.05581084):0.03996543,('2_M_D2HUQ6_AILME':0.21532852,('2_A_G1TXR4_RABIT':0.04490553,('2_M_IL1B_CAVPO':0.12148827,('2_M_F6K630_MICAG':0.06537226,'2_M_G3I1B0_CRIGR':0.07134070):0.03597637):0.05589806):0.06362641):0.00000000):0.11505854):0.15796802):0.25041306):0.09369137);
Изображение (кликнуть для увеличения) созданное в программе ITOL:
На рисунке цветом выделены:
Желтый - 1_M Красный - 2_M Зеленый - 2_A Синий - 1_A
На дереве видно разделение на таксоны, которое вероятно, произошло раньше разделения архитектур.
В пределах подтаксона Mammalia наблюдается разделение на архитектуры, которое, вероятно произошло вскоре после отделения таксона
По всей видимости, среди таксона Mammalia затесались по ошибке три последовательности Actinopterygii.
Эволюция подтаксона Actinopterygii более запутанная и её проследить сложнее.