Учебный сайтик
Кирилла Прокаповича

Составление списка гомологичных белков, включающих паралоги

Для этого задания я решил взять протеомы Haemophilus influenzae (HAEIN), Neisseria meningitidis(NEIMA), Polynucleobacter asymbioticus(POLAQ), Pseudomonas mendocina(PSEMY), Thiobacillus denitrificans(THIDA), Yersinia pestis(YERPE) и Burkholderia mallei(BURMA). Из их протеомов я сделал библиотеку, по которой дальше искал гомологи для CLPX_ECOLI.

makeblastdb -in proteomes.fasta -dbtype prot -out db4

blastp -db db4 -query proteom.fasta -out clpx_homologs.txt -outfmt 6 -evalue 0.0001

Выдача

Я собрал последовательности гомологов в один файл бласта с помощью пакета EMBOSS, а затем выравнивал их с помощью mafft:

mafft blast.fasta > blast-ali.fasta

iqtree -s blast.fasta -b 100

Newick дерево

Реконструкция и визуализация

Рис. 1. Дерево, построенное с помощью программы IQTree, алгоритм максимального правдоподобия, бутстрэп 100, по гомологам clpx_ecoli, зеленым отмечены ортологи hslu, красным отмечены ортологи clpx. Тут ECTM1 - это Ectopseudomonas mendocina, т.е. из протеома PSEMY.

Пары ортологов здесь это: Q3SFW1_THIDA и HSLU BURMA, A0A5P8YCE6_YERPE и FTSH_ECOLI, CLPX_THIDA и CLPX_ECTM1.

Пары паралогов здесь: CLPX_ECOLI и FTSH_ECOLI, HSLU_YERPE и A0A5P8YCE6_YERPE, CLPX_HAEIN и HSLU_HAEIN.

Рис. 2. Дерево, построенное с помощью программы IQTree, алгоритм максимального правдоподобия, бутстрэп 100, по гомологам clpx_ecoli, зеленым отмечены схлопанные ортологи hslu, красным отмечены схлопанные ортологи clpx
Рис. 3. Истинное дерево

В зеленой кладе все представители совпадают с правильным деревом из задания, а вот в красной правильно объединились в кладу только (HAEIN, (YERPE, ECOLI)) и (BURMA, POLAQ), вместе с HAEIN, YERPE и ECOLI должна быть еще PSEMY (здесь ECTM1), THIDA должна быть с BURMA и POLAQ, а NEIMA, почему-то здесь вообще отдельно, хотя должна быть с THIDA, BURMA и POLAQ в одной кладе. В общем правильная филогения получилась по HSLU, а не по CLPX, хоть они и являются гомологичными белками.