Практикум 9

В этом практикуме было изучено выравнивание последовательностей.

Глобальное парное выравнивание гомологичных белков

Таблица 1. Характеристики глобального парного выравнивания трёх пар белков
Protein Name ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels
Adenine deaminase ADEC_ECOLI ADEC_BACSU 853.5 34.7% 52.8% 39 14
RNA-binding protein Hfq HFQ_ECOLI HFQ_BACSU 157.0 29.1% 46.6% 31 3
D-3-phosphoglycerate dehydrogenase SERA_ECOLI SERA_BACSU 461.0 21.9% 39.1% 161 10

Локальное парное выравнивание гомологичных белков

Таблица 2. Характеристики локального парного выравнивания трёх пар белков
Protein Name ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
Adenine deaminase ADEC_ECOLI ADEC_BACSU 858.5 36.3% 54.9% 25 12 94.4% 96.9%
RNA-binding protein Hfq HFQ_ECOLI HFQ_BACSU 163.0 45.3% 73.4% 1 1 61.8% 87.7%
D-3-phosphoglycerate dehydrogenase SERA_ECOLI SERA_BACSU 465.5 23.2% 40.6% 153 8 89.0% 94.9%

Комментарии к выравниваниям

По результатам обоих выравниваний можно сделать вывод, что ADEC_ECOLI и ADEC_BACSU, а также HFQ_ECOLI и HFQ_BACSU являются гомологичными. В то время как белки SERA_ECOLI и SERA_BACSU уже с меньшей вероятность являютс гомологичными, так как их процент Identity меньше 25%

Однако у D-3-phosphoglycerate dehydrogenase присутствует локальная гомология, которая ограничена отдельными участками, так как при высоком покрытии (89-95%) идентичность низкая (23.2%).

В данной работе локальное выравнивание более информативно, потому чо оно выявляет консервативные домены и позволяет оценить, какая часть белка гомологична.

Результат применения программ выравнивания к неродственным белкам

Таблица 3. Характеристики глобального и локального парного выравнивания пары неродственных белков
339 348
Algorithm ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
needle GDPPS_VIBCL* FBPC_ECOLI** 25.0 6.4% 11.6% 441 10--
water GDPPS_VIBCL FBPC_ECOLI 33.5 20.1% 32.4% 61 8 24.8% 38.2%

(*GDP-perosamine synthase)


(**Fe(3+) ions import ATP-binding protein FbpC)

По результатам характеристики можно увидеть крайне низкие показатели Identity и Similarity и огромные количество гэпов. С помощью локального выравнивания были найдены короткие консервативные фрагменты, но они остаются ниже порога гомологии, и низкий процент покрытия подтверждает, что это не гомология.

Множественное выравнивание белков и импорт в Jalview

Мнемоника: ADEC

рекомендованное полное имя белка: Adenine deaminase

Результат поиска по UniProt: 122

Выбраны: ADEC_STAMF; ADEC_OCEIH; ADEC_DEIRA; ADEC_BACSU; ADEC_ECOLI

Комада для выравнивания: Muscle with Defaults

Гиперссылка на файл с проектом Jalview: Jalview

Я считаю выравнивание удовлетворительным.

Все белки гомологичны (с разной степенью сходства).

Более консервативные участки: 38-394; 425-559

Менее консервативные участки: 1-37; 395-424; 560-626