Глобальное и локальное выравнивание аминокислотных последовательностей

Матрицы переходов

Глобальное выравнивание

• Матрица строилась для последовательностей MSDQ (первые 4 остатка моего белка) и MILAQ (то же самое, с двумя заменами и одной вставкой)
• При построении матрицы использовались следующие параметры:
  • Вес совпадения — 2
  • Вес замены — -1
  • Штраф за делецию — -2
• Картинка с матрицей переходов

		M	S	D	Q
	0	f -2	f -4	f -6	f -8
M	h -2	j 2	f 0	f -2	f -4
I	h -4	h 0	j 1	f -1	f -3
L	h -6	h -2	h -1	j 0	f -2
A	h -8	h -4	h -3	h -2	j -1
Q	h -10	h -6	h -5	h -4	j 0

• Соответственно, получается следующее выравнивание:

  M	S	—	D	Q
  M	I	L	A	Q

  ---

  Локальное выравнивание

  • Матрица строилась для последовательностей MSDQQQPPV (9 остатков из моего белка) и SDPPV (2-ая, 3-я, 7-ая, 8-ая и 9-я аминокислоты из данных девяти)
  • При построении матрицы использовались следующие параметры:
    • Вес совпадения — 2
    • Вес замены — -1
    • Штраф за делецию — -2
  • Картинка с матрицей переходов

  		M	S	D	Q	Q	Q	P	P	V
  	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
  S	0	0	j 2	f 0	0	0	0	0	0	0
  D	0	0	h 0	j 4	f 2	f 0	0	0	0	0
  P	0	0	0	h 2	j 3	j 1	0	j 2	j 2	f 0
  P	0	0	0	h 0	j 1	j 2	j 0	j 2	j 4	f 2
  V	0	0	0	0	0	j 0	j 0	h 0	h 2	j6

  • Таким образом, получаются следующие выравнивания:
    • Оптимальный путь

      P	P	V
      P	P	V

    • Субоптимальный путь

      S	D
      S	D

  • Веса выравниваний
    • Для оптимального пути — 6
    • Для субоптимального — 4

  ---

  Влияние параметров на глобальное выравнивание

  Выравнивание 1

  • Штраф за открытие делеции — 1
  • Штраф за продолжение делеции — 1

  TRUA_ECOLI         1 MSDQQQPPVYKIALGIEYDGSKYYGWQRQNEVRSVQEKLEKALSQVANEP     50
                               : :|||||||||:.|||||||.||:||||.||||||::||.|
  TRUA_VIBCH         1         M-RIALGIEYDGTHYYGWQRQREVKSVQEALEKALSKIANHP     41
  
  TRUA_ECOLI        51 ITVFCAGRTDAGVHGTGQVVHFETTALRKDAAWTLGVNANLPGDIAVRWV    100
                       :.|.||||||||||||||||||:|||.|:..|||:|.|||||.||||||.
  TRUA_VIBCH        42 VEVQCAGRTDAGVHGTGQVVHFDTTAERQMVAWTMGANANLPKDIAVRWA     91
  
  TRUA_ECOLI       101 KTVPDDFHARFSATARRYRYIIYNHRL-RPAVL-SKGVTHFY-EPLDAER    147
                       ..|||:||||||||||||||:|||| : ||.:| | ||:|:: | ||.|:
  TRUA_VIBCH        92 MAVPDEFHARFSATARRYRYVIYNH-VYRPGILNS-GVSHYHGE-LDVEK    138
  
  TRUA_ECOLI       148 MHRAAQCLLGENDFTSFRAVQCQSRTPWRNVMHINVTRHGPYVVVDIKAN    197
                       |.:|.|.|||||||||||||.||||:|||||||:||||||.|||:|||||
  TRUA_VIBCH       139 MQQAGQYLLGENDFTSFRAVHCQSRSPWRNVMHLNVTRHGRYVVIDIKAN    188
  
  TRUA_ECOLI       198 AFVHHMVRNIVGSLMEVGAH-NQ-PESWIAE-LLAAKDRTLAAATAKAEG    244
                       ||||||||||.|||:.|| . .| || || : |||.||||||||||||||
  TRUA_VIBCH       189 AFVHHMVRNITGSLIAVG-RGEQKPE-WI-QWLLAQKDRTLAAATAKAEG    235
  
  TRUA_ECOLI       245 LYLVAVDYPDRYDLPKPPMGPLFLAD       270
                       ||||:||||..:.||:.|:|||||.|   
  TRUA_VIBCH       236 LYLVSVDYPAHFGLPEMPIGPLFLPDNLN    264
  

  Выравнивание 2

  • Штраф за открытие делеции — 10
  • Штраф за продолжение делеции — 1

  TRUA_ECOLI         1 MSDQQQPPVYKIALGIEYDGSKYYGWQRQNEVRSVQEKLEKALSQVANEP     50
                                .:|||||||||:.|||||||.||:||||.||||||::||.|
  TRUA_VIBCH         1          MRIALGIEYDGTHYYGWQRQREVKSVQEALEKALSKIANHP     41
  
  TRUA_ECOLI        51 ITVFCAGRTDAGVHGTGQVVHFETTALRKDAAWTLGVNANLPGDIAVRWV    100
                       :.|.||||||||||||||||||:|||.|:..|||:|.|||||.||||||.
  TRUA_VIBCH        42 VEVQCAGRTDAGVHGTGQVVHFDTTAERQMVAWTMGANANLPKDIAVRWA     91
  
  TRUA_ECOLI       101 KTVPDDFHARFSATARRYRYIIYNHRLRPAVLSKGVTHFYEPLDAERMHR    150
                       ..|||:||||||||||||||:||||..||.:|:.||:|::..||.|:|.:
  TRUA_VIBCH        92 MAVPDEFHARFSATARRYRYVIYNHVYRPGILNSGVSHYHGELDVEKMQQ    141
  
  TRUA_ECOLI       151 AAQCLLGENDFTSFRAVQCQSRTPWRNVMHINVTRHGPYVVVDIKANAFV    200
                       |.|.|||||||||||||.||||:|||||||:||||||.|||:||||||||
  TRUA_VIBCH       142 AGQYLLGENDFTSFRAVHCQSRSPWRNVMHLNVTRHGRYVVIDIKANAFV    191
  
  TRUA_ECOLI       201 HHMVRNIVGSLMEVGAHNQPESWIAELLAAKDRTLAAATAKAEGLYLVAV    250
                       |||||||.|||:.||...|...||..|||.||||||||||||||||||:|
  TRUA_VIBCH       192 HHMVRNITGSLIAVGRGEQKPEWIQWLLAQKDRTLAAATAKAEGLYLVSV    241
  
  TRUA_ECOLI       251 DYPDRYDLPKPPMGPLFLAD       270
                       |||..:.||:.|:|||||.|   
  TRUA_VIBCH       242 DYPAHFGLPEMPIGPLFLPDNLN    264
  

  ---

  Ввиду уменьшения штрафа за открытие делеции, количество гэпов увеличилось, и увеличилось в 2 раза. Схожесть практически не изменилась (около 80%), как, вообщем-то и длина выравнивания (в 1 - 279, во 2 - 273). Но в 1 выравнивании из-за маленького штрафа за гэп вес сравнительно больше, чем во втором.

  ---

  © Михайлова Татьяна, 2004