Выравнивание последовательностей. Гомология.
Выравнивание последовательностей. Гомология.
Главная

Выравнивание последовательностей и поиск гомологичных блоков

Для анализа было выбрано выравнивание белков-компонентов иммунитета различных позвоночных, в том числе и человека.

Был выбран кластер, состоящий из нескольких блоков, внутри которых может наблюдаться гомология между отдельными аминокислотными остатками во всех последовательностях. Протяжённость кластера 61. Число абсолютно консервативных позиций 13, абсолютно функционально консервативных 17.

Считаю нужным пояснить свой выбор абсолютно функционально консервативных позиций. В их число было включена вторая позиция (исключительно ароматические аминокислоты: тирозин, фенилаланин, триптофан), третья (аминокислоты с неполярным алифатическим радикалом: валин и лейцин), 13-ая (аминокислоты с положительно заряженный радикалом: лизин, аргинин), 15-ая (аминокислоты с гидрофобным алифатическим радикалом: валин и лейцин).

Рис. 1. Кластер с потенциально гомологичными позициями для всех последовательностей. В позициях 34-42 и 54-55 гомология между отдельными аминокислотами не прослеживается, соответственно границы первого блока - 1-33, второго - 43-53 и третьего 56-61. Окраска BLOSUM62. Консервативность 70%

Число позиций, консервативных на 70% 6, функционально консервативных на 70% 2. Кластер изображён на рис.1 и на рис.2.

Рис. 2. Кластер с потенциально гомологичными позициями для всех последовательностей. Окраска Clustalx. Консервативность 70%

В качестве иллюстрации гомологии между отдельными аминокислотами в двух последовательностях, был выбран участок выравнивания, изображённый на рис. 3. Протяжённость блока 8 аминокислот.

Рис. 3. Блок с потенциально гомологичными позициями для двух последовательностей. Окраска BLOSUM62

Поиск блоков на определённом расстоянии друг от друга

Для того, чтобы продемонстрировать блоки , находящиеся на определённом расстоянии друг от друга были выбраны 2 кластера, изображённые на рис.4. Расстояние между кластерами 12 позиций. Из 12 позиций 3 содержат гэпы, что составляет 25% от общего числа позиций между кластерами.

Рис. 4. Два кластера, разделённые негомологичными позициями и гэпами. Окраска BLOSUM62. Консервативность 70%

Выравнивание гомологичного блока с другой последовательностью

Было произведено выравнивание последовательности «MHCI_C1.sequence.fasta» с кластером из задания 1. Для выравнивания был выбран наиболее консервативный мотив «FYP». Результат выравнивания можно найти на рис.5.

Рис. 5. Выравнивание последовательности «MHCI_C1.sequence.fasta» и кластера, найденного в первом задании. Окраска BLOSUM62. Консервативность 70%

Консенсусная последовательность и LOGO

Консенсусная последовательность, полученная с помощью приложения cons пакета EMBOSS, выглядит следующим образом:

 TLRCWALGFYPAEITLTWQxxRDGEEqxTQDtELVETRPAGDGTF 

Рис. 6. LOGO для последовательности кластера, найденного в первом задании.

Выравнвиание заведомо негомологичных последовательностей

Как и в задании один был выбран блок, в пределах которого наблюдается сходство между всеми последовательностями (рис.7). Протяжённость блока 4 позиции. Как видно из рисунка, абсолютно консервативных позиций нет. В выравнивании встречались консервативные позиции, но они были единичными.

Рис. 7. Блок со сходными для всех последовательностей. Окраска BLOSUM62. Консервативность 70%

В качестве блока, иллюстрирующего сходство между отдельными позициями аминокислот двух последовательностей, был выбран участок выравнивания, изображённый на рис. 8.

Рис. 8. Блок со сходными позициями для двух последовательностей. Окраска BLOSUM62. Блок выделен красным пунктиром

Размер блока 7 позиций, количество абсолютно консерватиивных позиций для двух последовательностей 3. Сходство между последовательностями, наблюдаемое на рис. 7 и рис. 8 не свидетельствует об гомологии, так как размеры блоков сходства слишком малы по сравнению с длинами самих последовательностей.

Проект со всеми вырваниваниями можно скачать по следующей ссылке: aligment.jar

Обо мне
Ссылки


Valid HTML 4.01 Transitional