Реконструкция эволюции доменной архитектуры

Цель: Реконструировать эволюцию доменной архитектуры белков, содержащих один и тот же домен Pfam

Задача 1. Построить выравнивание представителей домена Pfam белков с разной доменной архитектурой

Для дальнейшей реконструкции эволюции доменной архитектуры белков был выбран N-концевой домен ГТФ-связывающей ГТФазы (GTP-binding GTPase N-terminal).

Загруженное с помощью JalView выравнивание из Pfam (File > Fetch Sequences по идентификатору PF00134) было раскрашено по консервативности (ClustalX) -> all_aligned.jvp (ссылка на проект Jalview)

Описание доменных структур

Выбор архитектур и таксонов

Для работы я выбрал следующие две архитектуры, содержащие исследуемый домен:

ID	V4Y7K7_9ARCH	X8ATW7_MYCXE
название(кто включен)	GTP-bdg_N, MMR_HSR1	GTP-bdg_N
кол-во последовательностей	57	41
схема

Далее с помощью скрипта swisspfam_to_xls.py были отобраны последовательности с исследуемым доменом из файла /srv/databases/pfam/swisspfam.gz с информацией об архитектуре всех последовательностей:

python swisspfam-to-xls.py -z -i /srv/databases/pfam/swisspfam.gz -p PF13167 -o arc.xls

В результате я получил файл arc.xls, после чего сохранил в файл arc_my.txt только свой домен.

Сервисом Uniprot я поднял последовательности для моих ID.

была получения таксономия с помощью скрипта uniprot_to_taxonomy.py:

python uniprot-to-taxonomy.py -i uniprot.txt -o tax.xls

В результате был получен файл с таксономией - tax.xls.

Я выбрал таксон Ecdysozoa и два его подтаксона: Arthropoda и Nematoda

python filter-alignment.py -i align.fasta -m id.txt -o align_selected.fa -a

Анализ выравнивания и таксономии

Для данных таксонов я посторил выравнивание (Muscle), а также филогенетическое дерево (NJ):

Рис. 1. Выравнивание выбранных последовательностей с разделением на группы по архитектурам

Скобочное дерево

Рис. 2. Дерево, построенное по выравниванию выбранных последовательностей методом NJ

По выравниванию видно, что последовательности имеют общее, однако меня такое выравнивание не сильно убеждает. Я все же решил построить дерево, и вот по нему уже видно, что не происходит разделение ни по таксонам, ни по архитектурам.