Выравнивание последовательностей

Глобальное парное выравнивание гомологичных белков

**Таблица 1.** Характеристики глобального парного выравнивания трёх пар белков
* - L-cystine import ATP-binding protein TcyN для TCYN_BACSU
protein name	ID 1	ID 2	score	% identity	% similarity	gaps	indels
Malate dehydrogenase	MDH_ECOLI	MDH_BACSU	285.5	29.6%	49.7%	52	20
L-cystine transport system ATP-binding protein TcyN^*	TCYN_ECOLI	TCYN_BACSU	621.0	48.9%	67.4%	19	5
Phosphoglycerate kinase	PGK_ECOLI	PGK_BACSU	908.0	47.4%	66.7%	17	7

Локальное парное выравнивание гомологичных белков

**Таблица 2.** Характеристики локального парного выравнивания трёх пар белков
* - L-cystine import ATP-binding protein TcyN для TCYN_BACSU
protein name	ID 1	ID 2	score	% identity	% similarity	gaps	indels	coverage 1	coverage 2
Malate dehydrogenase	MDH_ECOLI	MDH_BACSU	292.5	31.2%	52.1%	36	17	95.8%	95.8%
L-cystine transport system ATP-binding protein TcyN^*	TCYN_ECOLI	TCYN_BACSU	624.5	52.7%	72.0%	3	2	97.2%	92.7%
Phosphoglycerate kinase	PGK_ECOLI	PGK_BACSU	908.0	48.1%	67.5%	14	6	97.9%	98.7%

Результат применения программ выравнивания к неродственным белкам

Проведем выравнивание таких неродственных друг другу белков как HELD_BACSU (DNA helicase IV) и RSPA_ECOLI (Starvation-sensing protein RspA)

**Таблица 3.** Характеристики глобального и локального парного выравнивания пары негомологичных белков
alignment	ID 1	ID 2	score	% identity	% similarity	gaps	indels	coverage 1	coverage 2
global	RSPA_ECOLI	HELD_BACSU	26.0	9.4%	17.9%	592	33
local	RSPA_ECOLI	HELD_BACSU	59.0	17.8%	31.2%	143	19	62.4%	36.1%

Схожесть белков в глобальном выравнивании меньше 25%, из чего можно сделать вывод, что схожесть случайна. Об этом также говорит сильно большое количество гэпов, в локальном выравнивании - небольшой процент покрытия.

Множественное выравнивание белков и импорт в Jalview

В Swiss-Prot нашлось 538 белков, чьи идентификаторы начинаются с мнемоники MDH (Malate dehydrogenase). Выбраны (помимо MDH_ECOLI и MDH_BACSU):

MDH_THETH (Thermus thermophilus)
MDH_TOBAC (Nicotiana tabacum)
MDH_YERPE (Yersinia pestis)
MDH_VIBVY (Vibrio vulnificus)
MDH_BORA1 (Bordetella avium)

Множественное выравнивание было создано в Jalview.
Кажется, малатдегидрогеназа является достаточно консервативным белком. Последовательности выровнялись хорошо, гэпов не очень много (есть лишь порядка 7 участков, на которых произошла инсерция (или делеция) длиной более 2: 1-5, 35-38, 46-50, 73-76, 147-149, 207-215, 228-230. Эти индели являются относительно короткими, самый большой - 207-215. Видимо, произошла инсерция в последовательности белка Nicotiana tabacum; это объяснимо тем, что все остальные организмы - бактерии, последовательности их белков будут более схожи между собой, чем с последовательностью эукариота.

Самые консервативные участки: 8-21, 99-108, 138-146, все они расположены в первой половине последовательности. Из выше сказанного можно сделать вывод, что последовательности являются гомологичными.

проект Jalview