Выравнивание и гомология


В работе было использовано выравнивание align_04.fasta.
Результат выполнения заданий представлен в jvp-формате.

Раскраска гомологичных участков с помощью Jalview (Jalview 2.8.2)

Для поиска гомологичных участков в последовательностях белков из одного семейства были использованы два типа раскраски: BLOSUM62 и ClustalX. В первом случае закрашиваются абсолютно консервативные колонки. Если в вертикальном блоке встречаются атомы, близкие по структуре, они закрашиваются более бледным цветом. (Рис.1).
Раскраска BLOSUM62
Рис1.

Раскраска ClustalX ориентирована в большей степени на функциональную консервативность аминокислот. Поэтому одним цветом может закрашиваться колонка, содержащая различные аминокислоты, но схожие по свойствам. (Рис.2).
Раскраска ClustalX
Рис2.


Поиск гомологии

В выравнивании можно выделить несколько участков, отвечающих определению вертикального блока. Они находятся на позициях 5-15, 25-28, 47-54.

Кластер блоков - участок выравнивания, на котором можно ожидать гомологию между любыми двумя аминокислотами, расположенными в одной колонке. Кластер, в отличие от блока, может содержать гэпы. Два блока объединяются в кластер вместе с участком между ними, если все гэпы между этими блоками имеют длину, равную длине участка между ними. В моём выравнивении я не обнаружила ни одного кластера.

Также на рисунке 3 в строке разметки "Blocks and Clusters" буквой X обозначен самый длинный участок выравнивания, не входящий в состав блоков и кластеров. (Рис.3).
блоки и кластеры
Рис3.

На участке 30-40 видно явное сходство белков STAAC и MACCT и в то же время их отличие от остальных белков. (Рис4).
гомология
Рис4.


Оценка родственности белков

Считая количество гомологичных вертикальных блоков, говорят о родственности белков и степени их родства или их неродственности.

Сравнение выравниваний родственных и заведомо негомологичных белков
Позиции выравнивания Для кластера % Для выравнивания с thyX %
абсолютно консервативные 5 20,8 0 0,0
консервативные на 70% 9 37,5 10 11,5
абсолютно функционально консервативные 12 50,0 5 5,7
функционально консервативные на 70% 16 66,7 24 27,6

Добавление в выравнивание последовательности

В исходное выравнивание была добавлена последовательность sequence_04.fasta с идентификатором THETN. Затем последовательность была вручную вписана в выравнивание с наибольшим возможным количеством значимых позиций.
дополнительная последовательность
Рис5.


Добавление заведомо негомологичной последовательности

Добавленная заведомо негомологичная последовательность: первые 88 аминокислотных остатков последовательности белка Pyrimidine operon attenuation protein/uracil phosphoribosyltransferase бактерии Gordonibacter pamelaeae 7-10-1-b.(идентификатор - D6EBI6). После перевыравнивания программой Muscle можно увидеть некоторое количество консервативных колонок, некоторые из которых даже складываются в "блоки". (Рис6).
белок D6EBI6
Рис6.


"выравнивание" заведомо негомологичных (не родственных) белков

Строим множественное "выравнивание" заведомо негомологичных белков, взятых у моих однокурсников:
  • A9A423
  • C6W2Q1
  • F2LXL4
  • B2KEJ9
  • F0QTE2
  • C6W2Q1


  • Мне удалось выделить 1 участок с наибольшей концентраций функционально консервативных колонок
    Рис7.


    СПАСИБО ЗА ПРОСМОТР


    © Мария Медведева