Матрицы переходов глобального и локального выравниваний

На главную страницу семестра

Результаты задания:
I. Перед тем, как сделать предоставленное задание, мы составили матрицу выравнивания для последовательностей, которые рассматривались на занятии (все результаты вы можете увидеть в файле matrix.xls ). Для удобства вычислений в Excel была составлена формула.
Принцип ее работы.
Сначала мы расставляем числа по вертикали и горизонтали начиная от первого значения 0 с учетом того, что каждое последущее число на 1 меньше предыдущего (так как переход по диогонали или вертикали означает гэп в последовательности и отнимает единицу от общего веса выравнивания); затем уже применяем формулу, которая выбирает максимальное значение из вариантов:

Значение слева минус единица ( гэп ).
Значение сверху минус единица ( гэп ).
Значение по диогонали ( ближайшее слева сверху ) плюс 3, если аминокислотные остатки, относящиеся к той ячейке совпадают, либо минус три, если не совпадают.

Формула выглядит так: =MAX(C4-2;D3-2;C3+IF($B3=C$2;2;-1)), если сама таблица сделана с отступом от границ на одну ячейку. Далее остается лишь расставить стрелочки, из какой ячейки следует результат (в ряде случаев результат из всех трех ячеек совпадает, либо хотя бы из двух, в таком случае не имеет значения, в какую сторону ставить стрелочку), а затем выделить оптимальный путь цветом.

II. Аналогично проводится выравнивание по заданию, главное надо учесть, что по заданию у нас меняются значения совпадени, замены и гэпов. Были взяты последовательности MSTA и искуственно измененная MFHTV, результатом веса наилучшего выравнивания стло значение 0:
M-STA
MFHTV

Примечание: большим неудобством было то, что при расставлении стрелочек необходимо было постоянно переключаться с языка на язык, так как стрелочки ставились в Wingdings 3 при помощи букв на клавиатуре f,h,j, а вставлять их надо было в ячейки с языом Arial.

Дополнительное задание. Локальное выравнивание

В этом задании нам предлагалось сделать локальное выравнивание последовательности (при помощи алгоритм Смита - Ватермана), которая использовалась в пердыдущем задании. Результаты этого задания находятся на листе Local файла matrix.xls, также там предложена формула для вычсления аналогичных последовательностей любого размера при заданных условиях прибавления за совпадение аминокислот, штрафов за делецию и за несовпадение аминокислот. Смысл задания заключался в том, чтобы найти возможные наилучшие локальные выравнивания, для этого надо было сделать так, чтобы в таблице не было отрицательных значений, поэтому, если в таблице могло появиться отрицательное значение, то мы ставили на это место ноль (при этом стрелочек не ставили, чтобы показать отличие таких нулей от нулей, полученных нормальными вычислениями, таким образом отмечая, что возможное локальное выравнивание на этом оканчивается). Надо сказать, что выравнивания моей последовательности не получилось, так как две аминокислоты, которые совпадали оказались расположены на слишком большом расстоянии. Поэтому формально у меня получилось два наилучших локальных выравнивания по одной аминокислоте (M-M; и T-T), согласно алгоритму, когда находится наибольшее число в матрице и затем просматривается его соединение стрелочками. На мой взгляд, такие выравнивания нельзя считать нормальными локальными выраыниваниями.