Биологический смысл выравнивания

Выравнивание на основе пространственного наложения структур

На изображении - пространственное наложения структур фрагментов белков (далее 7 - изображен синим цветом и 8 - красный на картинке). На изображении видно, что участки имеют достаточно близкую пространственную структуру.

Будем считать "соответствующими" такие аминокислотные остатки, Сα атомы которых расположены на расстоянии не более, чем 2.0 Å.

Зеленым и фиолетовым показаны Сα атомы "соответствующих" остатков фрагментов 7 и 8 соответственно, а синим и красным - остальные Сα атомы соответственно фрагментов 7 и 8. С помощью программы "GeneDoc" было вручную построено выравнивание, соответствующее пространственному наложению структур этих участков:

Черным выделены "соответствующие" остатки.

Сравнение полученного выравнивания с глобальным выравниванием участков, построенное программой "needle".

С помощью программы "needle" было получено следующее выравнивание:

Это выравнивание сходно с выравниванием, полученным по наложению пространственных структур. Различия можно объяснить тем, что программа "needle" строит выравнивание с максимально возможным весом, которое, вообще говоря, не имеет биологического смысла, особенно если таковым считать сопоставление пространственных структур. Например, фрагменты, вида

X-XXX
XXX-X

не могут быть созданы программой "needle" c автоматическими параметрами штрафов за гэпы (10 - за создание и 0.5 - за удлинение), а таких фрагментов в первом выравнивании получилось достаточно много. Однако не стоит забывать, что первичным является изменение генетической информации, которое непосредственно влияет на последовательность белка, поэтому сопоставление последовательностей белков также имеет биологический смысл при выявлении белков, "родственных" по происхождению, а не по функциям; правда вероятность ошибки (т.е. получения "родственных" белков по выравниванию, хотя не являющихся "родственными" на самом деле) в этом случае выше.

2008 ^©