Алгоритмы множественного выравнивания.Pfam.

Практикум 13

• Задание 1

  Для выполнения этого задания я выбрал последовательности из практикума 10. Я построил выранивания этих последовательностей в программе Jalview, используя три разных алгоритма: Tcoffee (рис. 1), Muscle (рис. 2), Probcons (рис. 3). Так как первое и последнее оказались очень похожи, я буду детально сравнивать первые два выравнивания.
  
  

  Название алгоритма	Длина выравнивания	АКП	АКП, %	ФКП	ФКП, %
  Tcoffee	688	218	31,69	337	48,98
  Muscle	680 - 686	212	30,9	331	48,04
  Probcons	689	214	31,06	334	48,69

  Таблица 1. Параметры выравниваний различными алгоритмами.
  
  
  
  Рис.1 Выравнивание Tcoffee.
  
  
  
  Рис.2 Выравнивание Muscle.
  
  
  
  Рис.3 Выравнивание Probcons.
  
  Видно, что выравнивание Tcoffee дает больше всего абсолютно консервативных позиций и функционально консервативных позиций, чем два других, а Muscle - меньше всего. Отличия выравниваний:
  
  • В выравнивании Tcoffee остатки MAR в двух последовательностях посередине расположены напротив 1-3 остатков в других последовательностях. В выравнивании Muscle эти остатки стоят напротив 3-5. В первом случае это дает 100% консервативную позицию 1, 67% консервативную позицию 2 и 67% функционально консервативную позицию 3. во втором случае, имеется только 67% консервативность лизина и аргинина.
  • Остатки S и T стоят в 77 позиции первого выравнивания, а во втором выравнивании стоят в 89 позиции напротив лизинов в двух последних последовательностях.
  • 78 позиция выравнивания Tcoffee занята остатками D и R (D составляют частично консервативную позицию), а в выравнивании Muscle остатки аспарагиновой кислоты стоят в 89-90 позициях.
  • Остатки аланина (из двух последних последовательностей) в 676 позиции первого выравнивания, составляющие консервативную позицию, заменяются во втором выравнивании на остатки пролина.

• Задание 2

  Для изучения доменных архитектур я выбрал за базовый домен HTH_3. Этот домен спираль-поворот-спираль - один из способных связывать спираль ДНК. Всего последовательностей с таким доменом - 28547. Белок только с доменом HTH_3.
  
  
  
  
  
  Белков с архитектурой HTH_3, 2TM найдено 61. Домен 2TM - маленький белок, состоящих из двух трансмембранных альфа-спиралей, часто соединенных с другими доменами.
  
  
  
  
  
  Архитектура HTH_3, SKI свойственна 77 последовательностям. SKI - домен, отвечающий за АТФ-зависимое фосфорилирование шикимовой кислоты. Осуществляет пятую реакцию в цикле шикимовой к-ты, который является основным путем синтеза предшественников ароматичных аминокислот и вторичных метаболитов.
  
  
  
  
  
  Доменная архитектура HTH_3, PAS_3 x 2 найдена у 6 последовательностей. Домен PAS_3 обычно является молекулярной "липучкой", соединяя другие молекулы и белки. Домен считается основной структурной единицей, обеспечивающей белок-белковые взаимодействия в циркадных циклах. Также это общий элемент, обнаруживаемый в сигнальных белках, где он функционирует как центр сигнализации.