Главная страница
term3 🕒

Нуклеотидные банки данных

TASK1. Определение таксономии и функции прочтённой нуклеотидной последовательности (из практикума 6) 

>EMBOSS_001
GGCAAGGCGCCCCGAAAACAACTGGCAACCAAGGCCGCTCGCAAATCTGCACCCGCAACT
GGCGGCGTGAAGAAACCTCATCGYTACCGTCCCGGTACAGTAGCTCTCAGAGAGATTCGT
CGCTACCAGAAGAGCACAGAACTGCTGATCCGAAAGTTGCCATTCCAGCGATTGGTACGC
GAGATAGCCCAAGACTTCAAGACAGAGTTGAGATTCCAGAGTTCGGCCGTNCTAGCACTG
CAAGRRGCTAGCGAAGCATATCTGGTTGGGCTCTTTGAGGACACCAACTTGTGTGCCatc
cangccaagcgtgtcacnattatgc
1.консенсус из выравнивания, полученный командой consambig

2.параметры выдачи BLASTN

3.сolor key for alignment score

4.список находок (самая лучшая находка №1, которую дальше я и буду анализировать)

5.Ophiopholis aculeata (эта звезда и есть хозяин гена, который оказался лучшей находкой)

6.систематика животного

7.данный ген кодирует белок histone H3 (это можно увидеть, если посмотерть содержимое ключа CDS)

8. выравнивание 2 последовательностей участка ДНК: консенсусной и лучшей из находок

9. ССЫЛКА на NCBI лучшей находки

TASK2. Сравнение списков находок нуклеотидных последовательностей тремя разными вариантами blast

Параметры запуска BLAST
Algorithm Database Max Target Sequences Expect Threshold Word Size Max matches Match/Mismatch Scores Gap Costs
megablast Nucleotide collection (nr/nt) 500 0.001 28 0 1,-2 Linear
discontiguous megablast Nucleotide collection (nr/nt) 500 0.001 11 0 1,-2 Existence:5, Extention: 2
blastn Nucleotide collection (nr/nt) 500 0.001 11 0 2,-3 Existence:5, Extention: 2

Сравнение алгоритмов
Алгоритм Score лучшей находки Score худшей находки E-value лучшей находки E-value худшей находки Ident лучшей находки Ident худшей находки Query cover лучшей находки Query cover худшей находки
megablast 547 196 5е-152 2е-46 98 78 96 93
discontiguous megablast 539 306 3e-149 3e-79 98 80 96 99
blastn 539 286 4e-149 4e-73 98 79 96 96 

Данные результаты не подтверждают идею того,
что blastn рассчитан для поиска находок среди большей области поиска по
сравнению с двумя первыми алгоритмами,это видно из значений Score худшей 
находки. Причиной несоответствия возможно являются параметры запуска BLAST

1.выдача алгоритма megablast

2.выдача алгоритма discontiguous megablast

3.выдача алгоритма BLASTN
 

Алгоритмы нашли разные находки, причем megablast нашел находки от разных организмов, в то 
время как последние два предоставили набор из нескольких находок,принадлежащих одному виду
(Deleatidium sp. - в случае discontiguous megablast; Drosophila grimshawi - в случае blastn)
TASK3. Проверка наличия гомологов трех белков в неаннотированном геноме Amoeboaphelidium protococcarum 
Были выбраны три белка: 
	1)HSP71_YEAST, шаперон HSP70, белок теплового шока;
	2)PRPC_EMENI, митохондриальная цитратсинтаза;
	3)TBB_NEUCR, тубулин, белок, участвующий в образовании микротрубочек.
Ниже представлены результаты команды tblastn, выявляющая наличие или отсутствие гомологов белков в геноме  Amoeboaphelidium protococcarum  
Несколько слов о выбранных мною белках:
	1)шаперон HSP70, белок теплового шока, действуют как восстановители 3,4-чной структур других белков и облегчают их транспорт через
мембраны внутри клетки.Белки теплового шока играют важную роль в белок-белковых взаимодействиях, например, при фолдинге и сборке сложных 
белков, препятствуют нежелательной агрегации белков. Эти белки обнаружены в клетках практически всех живых организмов, от бактерий до человека. 
	2)митохондриальная цитратсинтаза - это фермент, катализирующий реакцию конденсации ацетата (ацетил-CoA) и оксалоацетата, в результате 
чего образуется цитрат.Синтетаза цитрата обнаружена практически во всех клетках аэробных организмов, катализируемая реакция является 
лимитирующей на первом этапе Цикла трикарбоновых кислот.
	3)Тубулин — белок, из которого построены микротрубочки.Долгое время полагали, что тубулин характерен только для эукариотических клеток. 
Однако недавние исследования обнаружили участвующий в делении прокариот гомологичный белок FtsZ, который может быть эволюционным предшественником тубулина.

1.Результат работы программы tblastn для белка теплового шока. Здесь E-value лучшей находки равно 0,что дает нам право говорить,что Scaffold-199 есть гомолог белка HSP71_YEAST.

2.Параметры и выравнивание лучшей находки (scaffold-199). Если учесть широкую распространенность белка теплового шока и значения параметров,то можно сказать,что находка выполняет схожую с ним функцию

3.Результат работы программы tblastn для митохондриальной цитратсинтазы. На этой же картинке представлены параметры и выравнивание лучшей находки: scaffold-693. E-value не равно нулю,однако оно мало,чтобы считать эту находку гомологом. Но несмотря на столь широкую распространенность фермента,нельзя уверенно говорить о том,что данная находка выполняет схожую функцию. Одна из причин - низкое значение Identities, равное 56%.

4.Результат работы программы tblastn для тубулина. На этой же картинке представлены параметры и выравнивание лучшей находки: unplaced-665. Здесь E-value лучшей находки равно 0, значит находка является гомологом тубулина. Несмотря на 5% число гэпов, Identities находки велика (82%), т.е. находка тоже участвует в образовании микротрубочек.

TASK4. Поиск гена белка в одном из контигов 
С помощью команды infoseq пакета EMBOSS была получена информация о длинах контигов (infoseq X5.fasta -only -name -length.) 
Выбранная последовательность: scaffold-258 (длина 99209 нуклеотидов).С помощью команды (seqret X5.fasta:scaffold-258 -out *.fasta) был получен fasta-файл 
с последовательностью выбранным мною контига.Далее был запущен blastn с параметрами по умолчанию и ограничению по таксону Amoeboaphelidium (taxid:1243176).
Результат работы blastn представлен ниже

1.Результат работы blastn. Взята лучшая находка

2.Выравнивание лучшей находки с рассматриваемым контигом.

3.Скриншот страницы с описанием гена в NCBI. По ключу gene раздела features видно,что в контиге находится ген RPB1. Продуктом гена является фермент RNA polymerase II largest subunit.

TASK5. Карта локального сходства геномов двух бактерий 
Для этого задания были выбраны бактерии рода Chlamydia: Chlamydia trachomatis(поражает мочеполовую систему) & 
Chlamydia psittaci(вызывает "попугайную" болезнь). Ниже представлена карта локального сходства геномов данных организмов.

карта локального сходства геномов Chlamydia trachomatis & Chlamydia psittaci.

параметры выдачи blastn

сolor key for alignment score
Color key is red & E-value=0. Это значит,что геномы содержат одинаковые участки последовательности,
но только расположены они по-разному. Например, перые двести нуклеотидов в геноме Chlamydia psittaci 
соответствуют 330-350К таковым в геноме Chlamydia trachomatis. А начальный участок(0-240К) генома Chlamydia 
trachomatis совпадает 500-640К,700-800К участком генома Chlamydia psittaci.

© Цыганов Кирилл, 2017