Выравнивания. Работа с программой GeneDoc.

1. Построение выравнивания двух коротких искусственных последовательностей.

   Одна из последовательностей – последовательность из 60 а.о. исследуемого белка, другая – взята из задания.

   Результаты – см. файл first_aln.txt

2. Вычисление "веса" выравнивания.

   Добавляю к выравниванию, полученному при выполнении задания 1, третью строчку, содержащую следующие символы: звездочку *, если буквы в данной позиции совпали; точку, если они разные; минус-, если одна из последовательностей содержит гэп.

   Вычисляю число, называемое "весом", для полученного выравнивания. Вес вычисляется по формуле:

   W = M – X – G

   где M — число позиций выравнивания, в которых обе буквы одинаковы; X — число позиций выравнивания, в которых буквы разные, G — число гэпов. Значение веса указано в файле first_aln.txt (ниже самого выравнивания).

   Можно ли изменить выравнивание так, чтобы вес увеличился? Для ответа следует проанализировать формулу, предложенную выше. Чтобы значение увеличить, следует:

   • увеличить число позиций выравнивания, в которых обе буквы одинаковы;
   • уменьшить число позиций выравнивания, в которых буквы разные, уменьшить число гэпов.

   Возможные решения данной задачи (возникающие на этот счет идеи):

   • одинаковыми считать не только абсолютно идентичные а.о., но и те, которые обладают сходными свойствами. Таким образом можно сразу «убить двух зайцев»: во-первых, увеличить значение M, во-вторых, уменьшить значение переменной X.
   • забыв о понятии «истинное выравнивание» и, соответственно, совмещении гомологичных фрагментов, выравнивать исключительно по очевидному сходству. Тогда можно добиться увеличения веса выравнивания.

   Но применимы ли данные рассуждения конкретно к МОЕМУ случаю?

   Наблюдения и дальнейшие рассуждения:

   • какие несовпадения имеются в моем выравнивании: N-M - cвойства различные (аспарагин – гидрофильный, метионин – гидрофобный); K-W - cвойства различные (лизин – полярный, а фенилаланин – нет; фенилаланин ароматичный…); D-I - свойства различные (аспарагиновая кислота – гидрофильная, изолейцин – гидрофобный); T-L - свойства различные (лейцин – алифатический; треонин – полярный, а лейцин – нет…)
   • ну тут вообще «без комментариев» – выполнение выравнивания происходило ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО на основе «поиска одинаковых», о гомологии и «истинности» выравнивания не задумывалась…

   ВЫВОД: увеличить массу выравнивания не удалось.

3. Построение выравнивания двух реальных последовательностей.

   С помощью редактора GeneDoc построено выравнивание аминокислотных последовательностей белка ASPG2_ECOLI и его гомолога из генома Yersinia pestis (это белок Q8ZGB7_YERPE, предшественник L-аспарагиназы II; данный белок был найден в поисковой системе SRS).

   Совпадающие остатки выделены цветом: темно-синим — буквы, красным — фон. Помечены позиции выравнивания через каждые 5. Указана консенсусная последовательность. Указаны номера остатков в начале и конце блоков.

   Результат работы сохранен в файле second_aln.msf. Кроме того, имеется еще 1 файл - second_aln(variation).msf. Этот файл содержит выравнивание с меньшим числом совпадений, но и с меньшим числом гэпов (это снова «размышления» к вопросу об увеличении массы выравнивания… Что лучше?..).

Исходную версию протокола ("Потокол занятия 3 2 семестра") можно посмотреть здесь.