Практикум 4

Примечание: я использовал общий список бактерий при составлении базы данных, поэтому я по неосторожности, кроме всех своих, добавил лишнюю бактерию (мнемоника: STRAW), и в дальнейшем работал с ней.

Для удобства продублирую часть первого практикума с выбраными актинобактерияии и деревом
Таблицa 1. актинобакстерии

Название

Мнемоника

Acidothermus cellulolyticus

ACIC1

Arthrobacter sp.

ARTS2

Bifidobacterium longum

BIFLO

Clavibacter michiganensis

CLAMS

Corynebacterium diphtheriae

CORDI

Corynebacterium efficiens

COREF

Leifsonia xyli

LEIXX
Рис. 1 Tree.

Поиск гомологов

Поиск гомологов CLPX_ECOLI осуществлялся командами: 
    cat ACIC1.fasta ARTS2.fasta BIFLO.fasta CLAMS.fasta CORDI.fasta COREF.fasta LEIXX.fasta STRAW.fasta > teo.fasta 
    makeblastdb -dbtype prot -in teo.fasta -out ind_db
    blastp -query P0A6H1.fasta -num_threads 4 -db ind_db -evalue 0.001 -out blastp.txt

По результатам выводим таблицу

Blast res Score(Bits) e-value
sp|Q820F8|CLPX_STRAW ATP-dependent Clp protease ATP-binding subun... 535 0.0
sp|Q8FN57|CLPX_COREF ATP-dependent Clp protease ATP-binding subun... 518 0.0
sp|Q6NFU7|CLPX_CORDI ATP-dependent Clp protease ATP-binding subun... 518 0.0
sp|A0LSV2|CLPX_ACIC1 ATP-dependent Clp protease ATP-binding subun... 517 0.0
sp|A0JXL2|CLPX_ARTS2 ATP-dependent Clp protease ATP-binding subun... 516 0.0
sp|Q6AFZ6|CLPX_LEIXX ATP-dependent Clp protease ATP-binding subun... 509 0
sp|B0RAS4|CLPX_CLAMS ATP-dependent Clp protease ATP-binding subun... 491 1e-173
sp|Q8G5R1|CLPX_BIFLO ATP-dependent Clp protease ATP-binding subun... 432 9e-150
tr|A0K1M3|A0K1M3_ARTS2 ATPase AAA-2 domain protein OS=Arthrobacte... 54.3 5e-08
tr|Q8G871|Q8G871_BIFLO Protease OS=Bifidobacterium longum (strain... 51.2 7e-07
tr|Q8FMH5|Q8FMH5_COREF Putative endopeptidase Clp ATP-binding cha... 47.0 1e-05
tr|Q6NFB1|Q6NFB1_CORDI ATP-dependent Clp protease ATP-binding sub... 45.8 3e-05
tr|A0LW31|A0LW31_ACIC1 AAA ATPase, central domain protein OS=Acid... 45.4 4e-05
tr|A0LRB8|A0LRB8_ACIC1 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH OS... 43.5 2e-04
sp|Q8G6B7|RUVB_BIFLO Holliday junction ATP-dependent DNA helicase... 42.7 2e-04
sp|A0LR74|FTSH_ACIC1 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH OS=A... 43.1 2e-04
tr|Q6ACQ0|Q6ACQ0_LEIXX ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH OS... 43.1 2e-04
tr|Q8G3S2|Q8G3S2_BIFLO ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH OS... 43.1 2e-04
sp|A0JXB1|RUVB_ARTS2 Holliday junction ATP-dependent DNA helicase... 42.4 3e-04
tr|Q82QV8|Q82QV8_STRAW Putative AAA family ATPase OS=Streptomyces... 41.6 3e-04
tr|A0JR82|A0JR82_ARTS2 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH OS... 41.6 5e-04
tr|A0K236|A0K236_ARTS2 AAA ATPase, central domain protein OS=Arth... 41.6 5e-04
tr|Q82EE9|Q82EE9_STRAW ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH OS... 41.6 5e-04
tr|Q82EB8|Q82EB8_STRAW Putative ATP-dependent Clp protease OS=Str... 41.6 7e-04
tr|B0RHW4|B0RHW4_CLAMS ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH OS... 41.2 8e-04
tr|Q6NF92|Q6NF92_CORDI ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH OS... 40.8 0,001

Реконструкция филогении

Реконструктция проводилась программой FastMe на сайте NGPhylogeny.fr с рекомендоваными параметрами. Результат представлен ниже:

aln
Рис.2 Полученное дерево

Скобочная формула

Примеры парологов: CLPX_BIFLO и RUVB_BIFLO; CLPX_ACIC1 и FTSH_ACIC1; Q82EE9_STRAW и CLPX_STRAW. Примеры ортологов: CLPX_STRAW и CLPX_ACIC1; Q8G3S2_BIFLO и A0JR82_ARTS2; Q82EB8_STRAW и Q8FMH5_COREF

aln
Рис.3 Дерево со схлопнутыми ветвями

Видим три крупные группы:

  1. Красный цвет: группа ClpX АТФ-связывающих субъединиц протеаз Clp. Ветвь включает в себя все исходные белки бактерии (лишней в том числе). Ветви с исходным деревом схожие, к примеру ветви объеденяющие белки LEIXX и CLAMS/CORDI и COREF.
  2. Фиолетовый цвет: группа АТФ-зависимых цинковых металлопротеаз. Сходства в филогении есть, но белки вошли не все.
  3. Синий цвет : белки связанные с Clp-протеазами. В группу вошла большая часть белков, в филогении бактерий есть отличия.