Матрицы переходов

Глобальное выравнивание

Матрица переходов глобального выравнивания строилась для следующих 2-х последовательностей:
1) Последовательность первых 4 остатков белка PHOQ_ECOLI — MKKL.
2) Последовательность из 5 букв, полученная следующим образом: в последовательность первых 4 остатков белка PHOQ_ECOLI были внесены две замены и в одном месте была вставлена дополнительная буква — GFKKI.

Параметры, использовавшиеся при построении матрицы:

Вес совпадения — 2;
Вес замены — -1;
Штраф за делецию — -2.

Выравнивание, соответствующее оптимальному пути, выделено жёлтым цветом

			
     seq1     1 M-KKL 4     
                | ..|       
seq2     1 GFKKI 5

Вес пути равен -1.

Локальное выравнивание

Матрица переходов локального выравнивания строилась для следующих 2-х последовательностей:
1) Последовательность первых 9 остатков белка PHOQ_ECOLI — MKKLLRLFF.
2) Последовательность из аминокислот c номерами 2, 3, 7, 8, 9 из белка PHOQ_ECOLI — KKLFF.

Параметры, использовавшиеся при построении матрицы:

Вес совпадения — 2;
Вес замены — -1;
Штраф за делецию — -2.

В получившемся локальном выравнивании оптимальный и субоптимальный пути совпадают, это связанно с особенностью первичной структуры белка. Выравнивания, соответствующие "оптимальному" и "субоптимальному" путям, раскрашенны в желтый цвет.

seq1 2 KKL 4 \|\|\| seq2 1 KKL 3	seq1 7 LFF 9 \|\|\| seq2 3 LFF 6
Вес пути равен 12.	Вес пути равен 12.

Влияние параметров на глобальное выравнивание

Для аминокислотной последовательности белка PHOQ_ECOLI и последовательности NewSeq, склеенной из двух небольших её участков из разных мест (длиной по 11 аминокислот), с помощью программы Needle из пакета EMBOSS были построены 3 глобальных выравнивания при различных параметрах для программы: штрафах за открытие делеции, равных 10, 5 и 1 и штрафе за продолжение делеции, равном 1. Первые два выравнивания совпали, а третье отличается от них.
Ниже приведены первое и третье выравнивания.

PHOQ_ECOLI 1 MKKLLRLFFPLSLRVRFLLATAAVVLVLSLAYGMVALIGYSVSFDKTTFR 50 NewSeq 1 0 PHOQ_ECOLI 51 LLRGESNLFYTLAKWENNKLHVELPENIDKQSPTMTLIYDENGQLLWAQR 100 NewSeq 1 0 PHOQ_ECOLI 101 DVPWLMKMIQPDWLKSNGFHEIEADVNDTSLLLSGDHSIQQQLQEVREDD 150 ||||||||||| |.::..:.... NewSeq 1 PWLMKMIQPDW------HSLKTPLAVLQ 22 PHOQ_ECOLI 151 DDAEMTHSVAVNVYPATSRMPKLTIVVVDTIPVELKSSYMVWSWFIYVLS 200 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 201 ANLLLVIPLLWVAAWWSLRPIEALAKEVRELEEHNRELLNPATTRELTSL 250 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 251 VRNLNRLLKSERERYDKYRTTLTDLTHSLKTPLAVLQSTLRSLRSEKMSV 300 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 301 SDAEPVMLEQISRISQQIGYYLHRASMRGGTLLSRELHPVAPLLDNLTSA 350 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 351 LNKVYQRKGVNISLDISPEISFVGEQNDFVEVMGNVLDNACKYCLEFVEI 400 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 401 SARQTDEHLYIVVEDDGPGIPLSKREVIFDRGQRVDTLRPGQGVGLAVAR 450 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 451 EITEQYEGKIVAGESMLGGARMEVIFGRQHSAPKDE 486 NewSeq 23 22
Параметры выравнивания:

Матрица весов аминокислотных замен — BLOSUM62;
Штраф за открытие делеции — 10.0;
Штраф за продолжение делеции — 1.0.

PHOQ_ECOLI 1 MKKLLRLFFPLSLRVRFLLATAAVVLVLSLAYGMVALIGYSVSFDKTTFR 50 NewSeq 1 0 PHOQ_ECOLI 51 LLRGESNLFYTLAKWENNKLHVELPENIDKQSPTMTLIYDENGQLLWAQR 100 NewSeq 1 0 PHOQ_ECOLI 101 DVPWLMKMIQPDWLKSNGFHEIEADVNDTSL-LLSGDHSIQQQLQEVRED 149 ||||||||||| |.:: |.| :|. NewSeq 1 PWLMKMIQPDW------HSLK-----TPLAVLQ 22 PHOQ_ECOLI 150 DDDAEMTHSVAVNVYPATSRMPKLTIVVVDTIPVELKSSYMVWSWFIYVL 199 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOL 200 SANLLLVIPLLWVAAWWSLRPIEALAKEVRELEEHNRELLNPATTRELTS 249 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 250 LVRNLNRLLKSERERYDKYRTTLTDLTHSLKTPLAVLQSTLRSLRSEKMS 299 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 300 VSDAEPVMLEQISRISQQIGYYLHRASMRGGTLLSRELHPVAPLLDNLTS 349 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 350 ALNKVYQRKGVNISLDISPEISFVGEQNDFVEVMGNVLDNACKYCLEFVE 399 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 400 ISARQTDEHLYIVVEDDGPGIPLSKREVIFDRGQRVDTLRPGQGVGLAVA 449 NewSeq 23 22 PHOQ_ECOLI 450 REITEQYEGKIVAGESMLGGARMEVIFGRQHSAPKDE 486 NewSeq 23 22
Параметры выравнивания:

Матрица весов аминокислотных замен — BLOSUM62;
Штраф за открытие делеции — 1.0;
Штраф за продолжение делеции — 1.0.

Как видно, ни одно из выравниваний не является объективным, оба выравнивания обнаружили лишь один (первый) гомологичный участок, все остальные совпадения аминокислот случайны. Программа needle строит выравнивания с максимально возможной ценой, при заданных параметрах, этим можно обьяснить большее число гэпов во втором выравнивании (однако, истинного выравнивания это так и не дало). Очевидно, что для получения верного выравнивания необходимо свести штраф за гэп до минимума.

На главную страницу второго семестра