назад ко второму семестру

Построение глобального и локального выравнивания

1. Выравнивание последовательностей со схожей функцией (возможных гомологов)

Результаты:

Общие параметры программ были заданы по умолчанию. При построении глобального выравнивания аминокислотные последовательности совмещаются на всем своем протяжении, несмотря на то, что некоторые участки выравнивания могут совсем не иметь сходства. По мере выполнения задания стало ясно, что сходство выравниваемых последовательностей довольно большое. (Конкретные цифры приведены ниже). Задача локального выравнивания состоит в том, чтобы отыскать в двух последовательностях участки, обладающие наибольшей гомологией и совместить их. В локальном выравнивании не имеющие участки не учитываются.

Выравнивание, полученное с помощью программы needle дает следующий результат: процент сходства - 51.8%, вес - 376.0. Программой water для выравнивания был выбран участок P0A9G4 1-130 и Q9KTC8 1-131. При этом вес выравнивания оказался равен 379.0. Это связано, очевидно, с уменьшением количества гэпов в локальном выравнивании по сравнению с глобальным.

2. Выравнивание последовательностей, содержащих общие участки

Результаты:

При глобальном выранивании программой needle кол-во совпадений равено 24. Этот результат вполне предсказуем, т.к. 24 - суммарная длина двух участков начальной последовательности, из которых "склеивали" последовательность thirdprot.fasta. В данном выравнивании 111 гэпов, и вес выравнивания равен 75.5. При локальном выравнивании программой были также найдены оба совпадающих участка, и вес выранивания, соответственно, тоже равен 75.5. Программа matcher нашла отдельно полностью второй участок, а также в списке з-х лучших вариантов были результаты выравнивания, при котором был найден частично первый участок, к нему был "приклеен" неосмысленный с точки зрения правильности выравнивания участок аминокислотной последовательности. В первом случае вес выравнивания равен 55 при 13ти совпавших АО (из 18, составляющих участок совпадения), соответственно, процент идентичности равен 72.2%. Во втором случае вес выравнивания равен 16 при 3х совпавших АО (из 9, составляющих участок совпадения), соответственно, процент идентичности 33.3%.

3. Параметры программ построения выравниваний

С помощью программы needle были построены 3 выравнивания последовательности из P0A9G4.fasta и thirdprot.fasta - при разных значениях параметра штрафа за открытие гэпа. Значение штрафа за продолжение гэпа было принято равным 1.

Результаты:

Штраф за открытие гэпа Файл результатов вес выравнивания
10 1to3_10_1.needle 50
5 1to3_5_1.needle 55
1 1to3_1_1.needle 71

Все 3 выравнивания отличаются друг от друга только штрафом за открытие гэпа. Соответственно кол-во гэпов одинаково - оно равно 111, а вес различен. Как и логично предположить, самый большой вес выравнивания был высчитан при наименьшем штрафе за гэп. Следует также отметить тот факт, что первые 2 выравнивания (со штрафом за открытие гэпа 10 и 5 соответственно) не отличаются друг от друга, в то время как третье (штраф за открытие гэпа 1) имеет много различий, особенно во торой последовательности. Например, в первой последовательности в 57 позиции появляется гэп (то есть уменьшение штрафа за гэп стало причиной его появления в выравнивании).
Другие изменения можно посмотреть ниже:

4. Карта локального сходства

С помощью программы dotmatcher была получена карта локального сходства последовательностей из P0A9G4.fasta и thirdprot.fasta со стандартными параметрами: dotmatcher.ps На графике диагональными линиями показаны слившиеся точки (отсюда dot), которые отражают схожесть выравнивания. Выравниваются все кусочки последовательности длины размера окна. Можно менять размер выравниваемого кусочка, изменяя размер окна (window_size, минимальный размер окна=3). Также можно отбрасывать выравнивания, вес которых ниже определённого уровня. В определении весов замен используется матрица BLOSSUM62). При уменьшении (увеличении) размера окна соответственно уменьшается (увеличивается) длина черты (кусочка выравниваемой последовательности). Но если сделать окно совсем маленьким , например 2, то программа вообще ничего не сможет выравнять. При снижении порога на суммарный вес получается непонятная картина из множества чёрточек. Возможно, это несколько предлагаемых вариантов выравнивания. При увеличении порога почти ничего не меняется, но теоретически число чёрточек должно уменьшаться. Это и подтверждается на опыте. При дальнейшем увеличении параметра остается одно выравнивание, пропадающее в итоге при запредельном значении параметра.


© Лозиер Екатерина