Результат выполнения заданий представлен в jvp-формате.
После открытия в JalView множественного выравнивания гомологичных последовательностей из предыдущего практикума, я выбрала две наименне схожие последовательности методом главных компонент. (Рис 1).
Рис.1 Трёхмерное координатное пространство, полученное с помощью Principal component analysis.
Затем я оставила в выравнивании только две наиболее удаленные последовательности. Идентификаторы этих последовательностей (AC):
После этого я сохранила выбранные последовательности в файлах seq1.fasta и seq2.fasta в формате fasta.
При помощи программ needle и water, входящих в пакет EMBOSS, который установлен на kodomo, я построила 4 парных выравнивания:
1. Парное выравнивание выбранных последовательностей, построенное программой needle со стандартными основными дополнительными параметрами: матрица весов замен [BLOSUM62], gap open [= 10], extension [= 0.5].
Результат: needle.fasta
2. Парное выравнивание выбранных последовательностей, построенное программой water со стандартными основными дополнительными параметрами: матрица весов замен [BLOSUM62], gap open [= 10], extension [= 0.5].
Результат: water.fasta
3. Парное выравнивание выбранных последовательностей, построенное программой needle с измененными основными дополнительными параметрами: матрица весов замен [BLOSUM62], gap open [= 2], extension [= 0.5].
Результат: needle_1.fasta
4. Парное выравнивание выбранных последовательностей, построенное программой water с измененными основными дополнительными параметрами: матрица весов замен [BLOSUM62], gap open [= 10], extension [= 0.1].
Результат: water_1.fasta
Уменьшение штрафа за открытие гэпа серьезно изменило внешний вид выравнивания: количество гэпов резко увеличилось. Уменьшение штрафа за продолжение гэпа не привнесло значительных изменений.
При помощи установленного на kodomo пакета EMBOSS были построены парные глобальное и локальное выравнивания заведомо негомологичных белков: F4BY60 и Q8A1A2.
Выравнивания: nonhomologous_needle.fasta и nonhomologous_water.fasta.
В 7ом задании я сравнивала парное выравнивание, взятое из множественного с построенным программой needle c уменьшенным штрафом за открытие гэпа (needle_1.fasta), так как выравнивания, полученные с помощью программ needle и water со стандартными параметрами, мало отличаются от исходного.
Координаты участка различия: 14-21, 29-32, 35-51, 53-...(начиная с 53, потому что с этого момента в выравниваниях появляется большое количество гэпов в разных последовательностях и поэтому колонки начинают отличаться).
Число различающихся колонок: 52.
 совпадающий участок с начала выравниваний |
 совпадающий участок с конца выравниваний |
| Выравнивание | Длина | Процент идентичных колонок | Процент колонок со сходными остатками | Число гэпов |
| Парное выравнивание, полученное из множественного | 79 | 37.97% | 12.66% | 1 |
| Глобальное выравнивание (needle) | 78 | 51.28% | 24.36% | 29 |
| Локальное выравнивание (water) | 53 | 52.83% | 28.3% | 8 |
| Глобальное выравнивание с измененными параметрами (needle_1) | 78 | 51.28% | 28.2% | 37 |
| Локальное выравнивание с измененными параметрами (water_1) | 56 | 0.5% | 26.76% | 20 |
| Глобальное для негомологичных белков | 421 | 25.89% | 13.54% | 202 |
| Локальное для негомологичных белков | 86 | 44.19% | 25.58% | 22 |
Проанализировав полученные данные, можно сделать вывод, что локальные выравнивания лучше глобальных, так как выравнивается только часть последовательности, следовательно порцент консервативных колонок выше.
Парное выравнивание лучше множественного, так как количество и длина гепов меньше, чем во множественном. Однако множественное выравнивание точнее парного, ведь выборка в нём больше, а значит, если позиция во множественном выранивании консервативна или функционально консервативна, то вероятность случайности этого явления ниже, чем в парном выравнивании.
СПАСИБО ЗА ПРОСМОТР
© Мария Медведева 2025