Задание1. Muscle и GeneDoc

При посредстве программы Muscle было получено множественное выравнивание вирусных белков, называемых "малыми дельта-антигенами". Цветовая обработа выравнивания произведена с использованием программы GeneDoc. Множественное выравнивание малых дельта-антигенов
Цифры и буква слева - АС белка, цифры справа - последний остаток в ряду. Большие буквы снизу - консервативные позиции, маленькие - с процентом консервативности большим или равным 80. Цифры снизу -группы сходных аа: 1 DN, 2 EQ, 3 ST, 4 KR, 5 FYW, 6 LIVM.
Цвет демонстрирует процент консервативности:
...... - 100%,
...... ≥ 80%,
...... ≥ 60%,
Каждый двадцатый столбец отмечен номером, а между ними кратный десяти - звездочкой.

Задание2. Выравнивание набора гомологов своего белка yfit_bacsu

В соответствии с представленными результатами поиска BLAST большинство гомологов данного белка сконцентрировано лишь в нескольких родах. Число родов меньше 10, поэтому в данной выборке встречаются белки из одних и тех же родов, но удовлетворяющие требованиям, заданным в условиях задачи. Выравнивание набора гомологов белка yfit_bacsu
В данном выравнивании выделяю ряд участков, обладающих повышенной долей консервативных позиций:
  • 9-12 столбцы, где консервативны тирозин, пролин, изолейцин и глицин соответственно;
  • 50-100 с лизином, глутамином, тирозином, аргинином, глицином, валином, триптофаном, гистидином, метионином, аспарагином, треонином и пролином;
  • 113-131 с серином, лейцином и аргинином;
  • 160-167 с триптофаном, гистидином и аланином.
    Скорее всего, выравнивание не имеет биологического смысла в начале до 6го столбца (до появления консервативных позиций). Это связано с различной длиной выравниваемых последовательностей и, следовательно, введением большого числа гэпов. Аналогичное можно ожидать в конце, но в силу высокой гомологии последовательностей это не опрадывается: консервативная позиция локализована в предпоследнем столбце.
    В представленном выравнивании функционально консервативные позиции образованы YF(5), IL(6), QE(2). Первые две группы сходных аа встречаются чаще всего. При добавлении дополнительной группы сходства DE выделились две дополнительные функционально-консервативные позиции(86, 104) на месте прежних столбцов, бывших окрашенными в светло-синий цвет.

    Задание3*. Другие программы множественного выравнивания: mafft и edialign

    Mafft:
    Mafft-выравнивание набора гомологов белка yfit_bacsu
    Edialign:
    Edialign-выравнивание набора гомологов белка yfit_bacsu
    Выравнивался набор гомологов белка yfit_bacsu, такой же, что и во втором задании. Число консервативных позиций не уменьшилось по сравнению с muscle, но в двух новых выравниваниях появилась дополнительная в начале (4). Эти выравнивания также демонстрируют различие в расположении гэпов между консервативными позициями.

    Задание4*. Программы обработки множественных выравниваний

    Consambig по результатам множественного выравнивания создает компромисную последовательность, являющуюся своеобразным наложением всех строк множественного выравнивания.
    Для выравнивания в первом задании: 
     
>EMBOSS_001
MSXXXXXXXrXXXREXXLEXWXXXRXXXXXXEXXLRXXXKXJKKJEXXXPWLGNXXGXJg
XXXXXXXGXPPAKXXRXXXMEXDXXXXXXXXXXXFXDXERXDHRRRKALENKXKQLXXGG
KXLSXEEEEELXXLXXXDXXRXRRXAGPXXGXVXXXXGXXRGAPGGGFVPXXXGVPESPF
XRXGEGJDXXGXXXFP
    Distmat на основе множественного выравнивания создает матрицу эволюционного расстояния между выравненными последовательностями.
    Для выравнивания в первом задании: 
    Gap weighting is 0.000000

	    1	    2	    3	    4	    5	    6	    7	    8	    9	    10	    11	    12	    13	    14	    15	    16	    17
	  0.00	 14.43	 12.37	 12.89	 35.57	 34.02	 35.05	 35.05	 33.51	 32.47	 34.02	 31.96	 31.44	 34.02	 30.41	 30.41	 30.41		
		  0.00	  6.70	  4.12	 36.08	 34.02	 34.54	 34.54	 32.99	 32.99	 33.51	 31.96	 31.44	 34.54	 30.93	 30.93	 31.44		
			  0.00	  2.58	 36.08	 35.05	 36.60	 36.60	 33.51	 32.99	 34.02	 32.99	 32.47	 34.02	 30.93	 30.93	 31.44		
				  0.00	 35.57	 34.54	 36.08	 36.08	 32.99	 32.47	 33.51	 32.47	 31.96	 33.51	 30.41	 30.41	 30.93		
					  0.00	 14.36	 15.38	 15.38	 16.41	 12.31	 15.90	 14.36	 13.85	 24.23	 24.74	 24.74	 24.74		
						  0.00	 13.33	 13.33	 15.90	 11.79	 13.33	 12.31	 11.79	 24.23	 23.20	 23.20	 23.20		
							  0.00	  1.03	 15.90	 13.33	 11.79	 12.82	 11.79	 25.77	 25.26	 25.26	 25.26		
								  0.00	 15.90	 13.33	 11.28	 11.79	 10.77	 24.74	 24.23	 24.23	 24.23		
									  0.00	 13.85	  9.74	 11.79	 12.31	 22.68	 24.23	 24.23	 24.74		
										  0.00	 11.28	  9.23	  8.72	 24.23	 22.16	 22.16	 22.16		
											  0.00	  8.72	  8.21	 22.68	 23.20	 23.20	 23.71		
												  0.00	  1.54	 23.71	 21.65	 21.65	 22.16		
													  0.00	 22.68	 20.62	 20.62	 21.13		
														  0.00	 13.85	 13.85	 13.33		
															  0.00	  0.00	  1.03		
                     												                  0.00	  1.03		
													                                  0.00

    Plotcon строит график консервативности позиций на протяжении всего множественного выравнивания.
    Для выравнивания в первом задании:
    Plotcon-график консервативности позиций
    ©Vakil Takhaveev