1.Построение дерева по нуклеотидным последовательностям.

Для каждой из бактерий, отобранных в практикуме 1,были получены последовательность 16S рибосомальной РНК.Из файлов .frn  из базы полных геномов NCBI для каждой бактерии было отобрано по одной последовательности, кодирующей субъединицу 16S, и был составлен sequence16S.fasta-файл.
Отобранные последовательности были выровнены в Jalview алгоритмом Muscle (выравнивание в формате fasta), а затем по ним было построено дерево в программе MEGA методом Neighbour Joining. Изображения выравнивания и дерева представлены ниже.

Рис.1а. Дерево, построенное в Jalview по последовательностям рибосомальной РНК.

Рис.1б. Эталонное дерево.


Топология дерева, построенного по рибосомальной РНК (4  нетривиальных ветви):
{CLOBA,CLOTE} vs {GEOKA,BACAN,STAAR,ENTFA,LISMO}
{BACAN,STAAR} vs {LISMO,ENTFA,GEOKA,CLOTE,CLOBA}
{LISMO,ENTFA} vs {BACAN,STAAR,GEOKA,CLOTE,CLOBA}
{LISMO,ENTFA,BACAN,STAAR} vs {GEOKA,CLOBA,CLOTE}

Сравнивания данное дерево с эталонным, отмечаем, что совпадает лишь одна нетривиальная ветвь (выделена курсивом), укоренение тем не менее происходит верно. С одной стороны, гены,  кодирующие рибосомальные РНК, отличаются повышенной консервативностью, и поэтому реконструкция в данном случае должна быть более точна. Однако же этого не происходит. Построение дерева другими методами также не приближает его к эталону.

2. Построение и анализ дерева, содержащего паралоги.

В выбранных бактериях были найдены гомологи белка CLPX_BACSU. Для этого был создан единый файл proteomes.fasta, содержащий протеомы отобранных бактерий.
Далее на основе протеомов была создана база данных, 

           makeblastdb –in proteomes.fasta –dbtype prot –out  db.fasta

по которой производился поиск гомологов с порогом evalue = 0.001. 

           blastp –query CLPX_BACSU.fasta –evalue 0.001 –db  dbprot.fasta –out result

Всего было найдено 33 гомолога (рис.2)

Рис.2. Список найденных гомологов.

Далее последовательности были выровнены в Jalview алгоритмом Muscle (рис.3).

Рис.3.Выравнивание.

В программе MEGA было построено дерево гомологов белка CLPX_BACSU (рис. 4,5). На рисунке 5 отмечены некоторые ортологи, паралоги и эволюционные процессы.

Рис.4.

Рис.5.