Оптимальное выравнивание.

Задание №1.

Из множественного выравнивания гомологичных белков(задание №1 практикума 10) были выбраны две последовательности: DNAK_HALWD и HS7C1_DICDI.Для них были построены глобальное и локальное выравнивания с помощью команд EMBOSS - needle и water соответственно.

Название последовательности	Длина последовательности	Длина выравнивания	Число консервативных позиций	Процент консервативных позиций	Число функционально консервативных позиций	Процент функционально консерватинвых позиций	Процент позиций с гэпами	Число инделей
DNAK_HALWD	641	681	282	41,4	282	41,4	5,9	9
HS7C1_DICDI	640	681	323	47,4	412	60,5	6	7

Название последовательности	Длина последовательности	Длина выравнивания	Число консервативных позиций	Процент консервативных позиций	Число функционально консервативных позиций	Процент функционально консерватинвых позиций	Процент позиций с гэпами	Число инделей
DNAK_HALWD	623	640	275	42,3	275	42,9	2,7	9
HS7C1_DICDI	600	640	275	42,3	401	62,7	6,3	4

Комментарий:Глобальное и локальное выравнивания последовательностей отличаются по нескольким параметрам. Прежде всего это длина самого выравнивания. Как видно из Таблицы 3, длина глобального выравнивания значительно больше длины локального(примерное на 7% от длины локального выравнивания). Количество консервативных и функционально консервативных позиций больше в глобальном выравнивании. Тоже самое наблюдается с гэпами и инделями, число которых преобладает в глобальном выравнивании. Мне кажется, что все эти отличия связаны с тем, что глобальное выравнивание, в отличии от локального, выравнивает всю последовательность.

Матрица весов - EBLOSUM62. Штрафы за открытие инделя - 10, и за удлинение - 0.5, были использованы по умолчанию.

Тип выравнивания	Длина выравнивания	Число консервативных позиций	Процент консервативных позиций	Число функционально консервативных позиций	Процент функционально консерватинвых позиций	Процент позиций с гэпами	Число инделей
Глобальное	681	323	47,4	282/412	41,4/60,5	5,9/6	9/7
Локальное	640	292	45,6	275/401	42,9/62,7	2,7/6,3	9/4

Задание №2.

Название последовательности	Длина последовательности	Длина выравнивания	Число консервативных позиций	Процент консервативных позиций	Число функционально консервативных позиций	Процент функционально консерватинвых позиций	Процент позиций с гэпами	Число инделей
Q816E8	109/132	143	27	18,9	44/27	30,8/19,9	23,8/7,7	4/2
Q79ZF6	36/37	37	10	27	20/10	54,1/27	2,7/0	1/0
Q8NNA7	142/141	170	38	22,4	57/38	31,8/22,4	16,5/17,1	4/5
A0A143BJX1	134/144	149	28	18,8	63/28	42,3/18,8	10,1/3,4	5/2
Q45493	119/109	130	30	23,1	45/30	34,6/23,1	8,5/16,2	4/3

Остальные рисунки сравнений.

Комментарий:Мы применили локальное выравнивание для 5 пар негомологичных белков. Основываясь на полученных результатах, получили, что:

• Процент консервативных позиций и функционально консервативных позиций значительно меньше, чем при сравнении гомологичных последовательностей.Это логично, так как белки выполняют различные функции, а значит им для этого необходимы разные аминокислоты в различных соотношениях.Поэтому выравнивание было получено только для некоторых небольших участков последовательностей. В то время как у гомологичных белков задействуются схожие или одинаковые аминокислотные последовтельности для выполнения одинаковых функций и для них выравнивание шло для всей последовательности.
• Средний процент позиций с гэпами выше в локальном выравнивании негомологичных белков.
• Количество инделей же в выравнивании негомологичных белков, наоборот, уступает таковому в выравнивании гомологичных белков.

Первая группа - множественное выравнивание; вторая группа - глобальное выравнивание; третья группа - локальное выравнивание;

Отличия:

• В третьей группе отсутствует начальный кусок последовательностей, в отличии от первых двух групп.
• На позиции 48 в первой группе колонка состоит из аминкосилот D-D (аспартат-аспартат), в то вреям как в двух других группах колонка состоит из D(аспратат) в последовательности DNAK_HALWD, а в HS7C1_DICDI на этой позиции стоит индель.
• На позиции 49 в первой группе в колонке стоят аминокислоты D-Т(аспартат-)треонин. Во второй и третьей группах колонка абсолютно консервативна и состоит из аминокислот D-D(аспартат-аспартат).

Комментарий: Таким образом, учитывая вышеописанные несоотвествия и другие, можно заметить, что первая группа отличается от второй и третьей значительно сильнее, чем они различаются между собой. Мне кажется, это связано с тем, что первая группа - это элемент множественного выравнивания, построенного для 6 гомологичных белков, что негативно сказывается, если рассматривать только две последовательности. Ведь такое выравнивание учитывает несовпадения во всех 6 белках и пытается привести эти последовательности к единому виду. В то время как глобальное и локальное выравнивания строятся конкретно для двух заданных последовательностей. Мне кажется, что локальное выравнивание в данном случае является наиболее верным, так как оно построено для участка последовательностей без лишних фрагментов представленных последовательностей(не включает концевой участок последовательностей, который сильно разнится у первой и второй группы).

Главная страница.

Страница первого курса.