Выравнивание последовательностей. Предсказание парных выравниваний.

Было произведено множественное выравнивание последовательностей из файла aln_11.fasta . Из него было выбрано парное выравнвиание двух последних последовательностей (рис. 1).

Выравнивание, полученное с помощью приложения needle пакета EMBOSS (gap opening penalty 10.0, gap extension penalty 0.5) 3stk_a.needle :

 /*>3STK_A
MAGSSFSGKYQLQSQENFEAFMKAIGLPEELIQKGKDIKGVSEIVQNGKHFKFTITAGS-
-KVIQNEFTVGEECELETMTGEKVKTVVQLEGDNKLVTTFKNIK------SVTELNGDII
TNTMTLGDIVFKRISKRIGT                                        
                                                            
 /*>1SA8_A                                                  
----------------AFDGTWKVGGLKLTITQEGN---------------KFTVKESSN
FRNIDVVFELGVDFAYSLADGTELTGTWTMEG-NKLVGKFKRVDNGKELIAVREISGNEL
IQTYTYEGVEAKRIFKKE—

Наилучшее локальное выравнивание, полученное с помощью приложения water пакета EMBOSS (gap opening penalty 10.0, gap extension penalty 0.5) 3stk_a.water :

>3STK_A
FEAFMKAIGLPEELIQKGKDIKGVSEIVQNGKHFKFTITAGS--KVIQNEFTVGEECELE
TMTGEKVKTVVQLEGDNKLVTTFKNIK------SVTELNGDIITNTMTLGDIVFKRISKR
                                                            
>1SA8_A                                                     
FDGTWKVGGLKLTITQEGN---------------KFTVKESSNFRNIDVVFELGVDFAYS
LADGTELTGTWTMEG-NKLVGKFKRVDNGKELIAVREISGNELIQTYTYEGVEAKRIFKK

Выравнивание, полученное с помощью приложения needle пакета EMBOSS needle (gap opening penalty 10.0, gap extension penalty 0.5) D8HZ92.needle:

>D8HZ92_AMYMU D8HZ92 AHBA synthase OS=Amycolatopsis mediterranei (strain U-32) GN=rifK PE=1 SV=1
MNARKAPEFPAWPQYDDAERNGLVRALEQGQWWRMGGDEVNSFEREFAAHHGAAHALAVT
NGTHALELALQVMGVGP-GTEVIVPAFTFISSSQAAQRL------GAVTVPVD-----VD
AATYNLDPEAVAA-------AVTPR------TKVIMPVHMAGLMADMDALAKISADTGVP
LLQDAAHAHGARWQGKRVGELDSIATFSFQNGKLMTAGEGGAVVFPDGETEKYETAFLRH
SCGRPRDDRRYFHKIAGSNMRLNEFSASVLRAQLARL-----DEQIAVRDERWTLLSRLL
GAIDGVVPQGGDVRADRNSHYMAMFRIP--GLT--------------EER-RNALVDRLV
EAGLPAFAAFRAIY-RTD------AFWELGAPDESVDAIARRCP----NTDAISSDCVWL
HHRVLLAGEPELHATAEIIADAVARA

>YP_909930.1 chorismate mutase                              
------------------------------------------------------------
------MSARKLFYLGPQGT------FTHQAAVNAAQELARFEPQGFDLMPMDDVPQILD
AAQHG-DGWGIVAWENNVEGYVVPNLDALIDAKDLVGFARVGVNVEFDAYVAQGADPAEA
RIA-TAHPHGLA-QCKRF-----IAEHRLSTQPATSNAAACRDLIPG------EIAFGPA
ICGELYDITRIGTAIQDYQGAATDFLVLSPRAEVARLLAKPRAEANVEYESVLTLIPLVT
G--PGVLANLLDVFRDAGLNMTSFISRPIKGRTGTYSFIVTLDAAPWEERFRDALVE-IA
EHG--DWAKTLAVYPRREHPNPPVTSWML--PQGGVRLDDSHLPDDWQNDETVRRELMW-
--------------------------

Выравнивание, полученное с помощью приложения water пакета EMBOSS needle (gap opening penalty 10.0, gap extension penalty 0.5) D8HZ92.water:

>D8HZ92_AMYMU D8HZ92 AHBA synthase OS=Amycolatopsis mediterranei (strain U-32) GN=rifK PE=1 SV=1
ALQVMGVGP-GTEVIVPAFTFISSSQAAQRL------GAVTVPVD-----VDAATYNLDP
EAVAA-------AVTPR------TKVIMPVHMAGLMADMDALAKISADTGVPLLQDAAHA
HGARWQGKRVGELDSIATFSFQNGKLMTAGEGGAVVFPDGETEKYETAFLRHSCGRPRDD
RRYFHKIAGSNMRLNEFSASVLRAQLARL-----DEQIAVRDERWTLLSRLLGAIDGVVP
QGGDVRADRNSHYMAMFRIP--GLT--------------EER-RNALVDRLVEAGLPAFA
AFRAIY
                                                      
>YP_909930.1 chorismate mutase                              
ARKLFYLGPQGT------FTHQAAVNAAQELARFEPQGFDLMPMDDVPQILDAAQHG-DG
WGIVAWENNVEGYVVPNLDALIDAKDLVGFARVGVNVEFDAYVAQGADPAEARIA-TAHP
HGLA-QCKRF-----IAEHRLSTQPATSNAAACRDLIPG------EIAFGPAICGELYDI
TRIGTAIQDYQGAATDFLVLSPRAEVARLLAKPRAEANVEYESVLTLIPLVTG--PGVLA
NLLDVFRDAGLNMTSFISRPIKGRTGTYSFIVTLDAAPWEERFRDALVE-IAEHG--DWA
KTLAVY

Информация о различных выравниваниях представлена в таблице 1.

Тип выравнивания	Длина	Число и процент совпадений	Число и процент сходных остатков	Чтсло и процент гэпов	Число открытий гэпов
Попарное выравнивание, выделенное из множественного выравнвиания	138	34, 24.6%	19, 13.7%	32, 23.18%	3
Глобальное выравнвиание	140	31, 22.1%	49, 35.0%	42, 30.0%	6
Локальное выравнивание	120	31, 25.8%	49, 40.8%	24, 20.0%	3
Глобальное выравнивание заведомо негомологичных последовательностей	446	83, 18.6%	119, 26.7%	178, 39.9%	21
Локальное выравнивание заведомо негомологичных последовательностей	306	75, 24.5%	106, 34.6%	72, 23.5%	14

Как видно из таблицы 1, выравнивания гомологичных и негомологичных позиций не сильно отличаются по числу идентичных и сходных остатков. Но заметна разница при переходе от глобального выравнивания к локальному. Это указывает на отсутствие протяжённого участка гомологии, как в случае выравнивания гомологичных последовательностей.

Сравним парное выравнивание, полученное из множественного, с глобальным выравниванием, полученным с помощью needle. В первом выравнивании по сравнению со вторым больше число идентичных остатков, но меньше число похожим остатков. Также меньше число гэпов. Возможно, первое выравнивание более корректно по той причине, что оно являлось частью множественного выравнивания и участки, выявленные алгоритмом как гомологичные у всех последовательностей, с большей вероятностью являются таковыми.

Выравнивание совпадают на 62-100, 111-140 позициях. Фрагмент выравнивания слева от участка несоответствия выравниваний (1-61 позиции включительно) изображён на рис. 2.

Аналогичный фрагмент справа от другого участка несоответствия выравниваний (101-111 позиции включительно) изображён на рис. 3.

**Рис. 3. Фрагмент совмещения двух выравниваний.** Участок соответствия – пять колонок справа. Раскраска BLOSUM62. Уровень консервативности 70%.

Семестры

Обо мне

Ссылки