В ходе практикума было выполнено выравнивание гомологичных и негомологичных белков. В качестве организмов-источников были выбраны бактерии Bacillus subtilis и Escherichia coli. Были выполнены 2 типа выравниваний: выравнивания по методу Нидельмана-Вунша (глобальное) и Смита-Вотермана (локальное) программами needle и water из пакета Emboss.
Таблица с результатами выравниванийДля гомологичных белков процент идентичности колеблется от 43,0 (для ACKA) до 70,0 (для 6PGD), процент похожести — от 62,1 (для ALLC) до 83,4 (для 6PGD). Для негомологичных белков процент идентичности колеблется от 3,8 (для GS13_BACSU и ADHE_ECOLI) до 18,1 (для ACKA_ECOLI и ACCA_BACSU). Проценты похожести колеблются между 6,7 (для ACP _ECOLI и ALLC _BASCU) и 29,3 (для ACP _ECOLI и ALLC _BASCU) процентами.
Локальное выравнивание дает сравнительно меньший процент для негомологичных (от 20,3% до 25,5%), чем для гомологичных белков (от 43,3% до 70,1%). Процент похожести, аналогично с процентом идентичности, больше у гомологичных белков (от 63,6% до 83,6% - у гомологичных белков; от 29,8% до 49,1% - у негомологичных белков). Различия между гомологичными и негомологичными белками на выравнивании. С помощью выравниваний можно установить гомологичность белков. В рассмотренных примерах, выравнивания гомологичных белков набирают от 216 до 1718 баллов. Для негомологичных белков счет выравнивания не превышает 60,5 баллов. Также в случае глобального выравнивания можно руководствоваться подсчитываемым процентом гомологии: в случае гомологичных белков он превышает отметку в 62%, а в случае негомологичных — не больше 25,5% (для рассмотренных белков). Также важно и число гепов: для глобального выравнивания негомологичных белков их число велико, а для гомологичных — мало.
С помощью выравниваний можно установить гомологичность белков. В рассмотренных примерах, выравнивания гомологичных белков набирают от 216 до 1718 баллов. Для негомологичных белков счет выравнивания не превышает 60,5 баллов. Также в случае глобального выравнивания можно руководствоваться подсчитываемым процентом гомологии: в случае гомологичных белков он превышает отметку в 62%, а в случае негомологичных — не больше 25,5% (для рассмотренных белков). Также важно и число гепов: для глобального выравнивания негомологичных белков их число велико, а для гомологичных — мало.
В программе Jalview было выполнено множественное выравнивание 5 белковых последовательностей 6-фосфоглюконатдегидрогеназ различных организмов. Данный белок катализирует окислительное декарбоксилирование 6-фосфоглюконата до рибулозо-5-фосфата и CO2 с сопутствующим восстановлением НАДФ до НАДФ’H. С помощью множественного выравнивания можно предположить степень гомологии последовательностей и выстроить их эволюционное дерево.
Множественное выравниваниеВручную были выровнены 3 выравнивания: одно из множественного, локальное и глобальное выравнивания (расположены в соответствии с названным порядком сверху вниз). Были обнаружены следующие различия в множественном выравнивании: 1. лизин последовательности 6PGD_AGGAC гомологичен лизину, находящемуся на 307 позиции, а в глобальном и локальном выранивании он гомологичен лизину на 303 позиции; 2. гистидин на 310 позиции в последовательности 6PGD_AGGAC гомологичен пролину, а в глобальном и локальном выранивании он не гомологичен никакой аминокислоте (в другой последовательности ему противопоставлен гэп); 3. глицин на 314 позиции последовательности 6PGD_AGGAC гомологичен фенилаланину, а в глобальном и локальном выранивании он гомологичен глицину.
