Для первого задания базы данных Swissprot было взято по 5 гомологичных и не гомологичных белков (с одинаковыми и различающимися мнемониками функций) из E.coli K12 и протеома штамма 168 сенной палочки.

Как видно из прикрепленной выше таблицы, степень идентичности гомологичных белков в глобальном выравнивании не опускается ниже 25%, тогда как параметр identity имеет значения не ниже 40%. Для локального выравнивания параметры simularity и identity имеют значения не ниже 30 и 48%. Другой важной характеристикой является покрытие, которое в локальных выравниваниях гомологичных белков имеет значения от 90%, тогда как среди рассмотренных не гомологичных его значение варьируется от 37 до 80%. Также стоит сказать об исчисляемом сотнями условных единиц score у гомологичных и небольшом score у не гомологичных белков.

Для второго задания были взяты 7 гомологичных белков (Acyl carrier proteins), с помощью программы jalview построено множественное выравнивание (рисунок 1). На основе выравнивания было построено дерево, исходя из которого были выбраны два достаточно далеких белка (Rickettsia rickettsii (strain Iowa) и Deinococcus deserti (strain VCD115)). Для них было сделано отдельное выравнивание на основе алгоритмов ProbconsWS, Needle и Water. Иллюстрацию выравниваний вы можете видеть на рисунке 2.

В представленных на рисунке выше были найдены некоторые различия:

В needle, в отличие от других программ, стартовые метионины оказались разделены 5-аминокислотным гэпом. Его наличие сильно сказалось на выравнивании оставшейся части белка.

В ProbconsWS после двух первых аминокислотных остатков следует массивный гэп, что также сильно отразилось на выравнивании в целом. Стоит сказать, что в начале water-выравнивания расположен неразрывный участок из 8 аминокислотных остатков.

Также в ProbconsWS наблюдается два массивных гэпа в районе 85-111 остатков. Примечательно, что в needle и water соответственные участки белка идентичны.

В выравниваниях Water и Needle (в районе 13-17 и 8-12 остатков соответственно), в отличие от ProbconsWS, присутсвует гэп, состоящий из 4 остатков.

Стоит сказать, что во всех представленных выравниваниях четко выделяются несколько консервативных участков длинной 4-10 аминокислотных остатков (например, 44-53 из Needle и 38-49 из Water). В определенном диапазоне от них выравнивания совпадают между собой.

В заключение стоит сказать, что выравнивания аминокислотных последовательностей различаются в зависимости от назначения алгоритма выравнивания. Множественное выравнивание позволяет установить как эволюционную, так и функциональную взаимосвязь между белковыми последовательностями. С помощью инструментов множетсвенного выравнивания легче обнаружить консервативные и "вариативные" участки, что в том числе играет немалую роль в определении гомологии, функций определенных участков. Стоит отметить, что, по сравнению ProbconsWS, работа Needle и Water различается незначительно.