1. Сравнение выравнивания одних и тех же последовательностей программами MSAprobs, MAFFT, T-Coffee
Для выравнивания были выбраны белки из 9 практикума, 5 пункта: ARAA_SALTY, ARAA_SHIFL, ARAA_THEP1, ARAA_SHISS, ARAA_LEPCP. Множественное выравнивание я делала с помощью программ: MSAprobs, MAFFT, T-Coffee.
Рис.1 Выравнивание MSAprobs.
Рис. 2 Выравнивание MAFFT.
Рис. 3. Выравнивание T-Coffee.
Ссылка на проект в Jalview.
Для выполнения этого задания я пользовалась программой самой Ксении Кирцовой!!!༘˚⋆𐙚｡⋆𖦹.✧˚.
| (s1,f1) | (s2,f2) | длина |
|---|---|---|
| (1-240) | (1-240) | 240 |
| (254-359) | (263-368) | 106 |
| (363-501) | (374-512) | 139 |
Таблица 1. Достоверные блоки относительно выравнивания по T-Coffee - MSAprobs.
| (s1,f1) | (s2,f2) | длина |
|---|---|---|
| (1-233) | (1-233) | 233 |
| (253-359) | (260-366) | 107 |
| (363-496) | (370-503) | 134 |
| (498) | (505) | 1 |
Таблица 2. Достоверные блоки относительно выравнивания по T-Coffee - MAFFT.
Общая длина достоверных колонок в выравнивании T-Coffee - MSAprobs равна 485, а в выравнивании T-Coffee - MAFFT - 475. Исходя из этого, можно сделать вывод, что выравнивания T-Coffee with Defaults и MSAprobs with defaults более схожи, чем T_Coffee with Defaults и MAFFT with Defaults. Скорее всего, это означает, что программы выравнивания T-Coffee и MSAprobs имеют более схожий алгоритм работы.
2. Построение выравнивание по совмещению структур и сравнение его с выравниванием MSA
Для выполнения задания я выбрала белки с доменами из семейства: Hom_end (AC:PF05204), а именно: PDB_ID: 1EF0, 1UM2, 1VDE. В качестве референсного белка был взят 1EF0.
Пространственное выравнивание было выполнено с помощью Pairwise Structure Alignment на сайте PDB алгоритмом TM-align.
Рис. 4 Результат выравнивания трёх белковых последовательностей.
Рис. 5 Результат выравнивания трёх белковых последовательностей.
Рис. 6 Совмещение структур 1EF0, 1UM2, 1VDE, где 1EF0 - оранжевый, 1UM2 - синий, 1VDE - зелёный.
Затем с помощью текстового редактора я сделала множественное выравнивание.
Еще одно обычное выравнивание производилось с помощью программы MUSCLE в Jalview. Далее, снова благодаря гениальной Ксении Кирцовой, можно увидеть список достоверных блоков блоков относительно этих выравниваний:
| (s1,f1) | (s2,f2) | длина |
|---|---|---|
| (1-2) | (1-2) | 2 |
Таблица 3. Достоверные блоки относительно выравниваний.
4. Краткое описание прогораммы T-Coffee.
T-Coffee - это прогрессивное множественное выравнивание с возможностью учитывать информацию из всех последовательностей на каждом шаге выравнивания, а не только из тех, которые выравниваются на данном этапе.
Алгоритм
T-Coffee (Tree-based Consistency Objective Function for Alignment Evaluation) имеет две основные особенности:
1. Она обеспечивает простой и легко выполнимый способ генерации множественных выравниваний с использованием разнородных источников данных. Данные из этих источников предоставляются T-Coffee через библиотеку парных выравниваний.
2. Метод оптимизации, который используется для поиска множественного выравнивания, которое наилучшим образом соответствует парным выравниваниям во входной библиотеке. В этом выравнивании используется прогрессивная стратегия, которая аналогична той, что применяется в ClustalW. Ее преимущество в том, что она быстрая и относительно надежная.
Рис. 4 Схема, кратко иллюстрирующая алгоритм работы программы T-Coffee.