Глобальное и локальное выравнивание аминокислотных последовательностей

Программы, с которыми мы работали: needle, water, matcher, excel.

Назад    Главная

Матрица переходов

Построена матрица глобального выравнивания для последовательностей MGAID и GAI. Параметры построения: вес совпадения - 2, вес замены - -1, штраф за делецию - -2.

Оптимальное выравнивание:
1 MGAID 5
| | |
1 - GAI - 3		Вес выравнивания - 2

Построена матрица локального выравнивания для последовательностей NTVRSFKDS и TVKDS. Параметры построения: вес совпадения - 2, вес замены - -1, штраф за делецию - -2.

Оптимальное выравнивание:
2 TV 3  7 KDS 9
:  :         :  :  :
1 TV 2  3 KDS 5		Вес оптимального пути - 6
Вес субоптимального пути - 4

Поиск участков локальной гомологии

Поиск участков локальной гомологии проводился с помощью программы matcher для следующих последовательностей:

Мой белок – Fumarate hydratase class II (FUMC_ECOLI; sw:P05042):

MNTVRSEKDS MGAIDVPADK LWGAQTQRSL EHFRISTEKM PTSLIHALAL TKRAAAKVNE DLGLLSEEKA SAIRQAADEV LAGQHDDEFP LAIWQTGSGT QSNMNMNEVL ANRASELLGG VRGMERKVHP NDDVNKSQSS NDVFPTAMHV AALLALRKQL IPQLKTLTQT LNEKSRAFAD IVKIGRTHLQ DATPLTLGQE ISGWVAMLEH NLKHIEYSLP HVAELALGGT AVGTGLNTHP EYARRVADEL AVITCAPFVT APNKFEALAT CDALVQAHGA LKGLAASLMK IANDVRWLAS GPRCGIGEIS IPENEPGSSI MPGKVNPTQC EALTMLCCQV MGNDVAINMG GASGNFELNV FRPMVIHNFL QSVRLLADGM ESFNKHCAVG IEPNRERINQ LLNESLMLVT ALNTHIGYDK AAEIAKKAHK EGLTLKAAAL ALGYLSEAEF DSWVRPEQMV GSMKAGR

Последовательность, составленная из 2 участков моего белка:

SEKDSMGAIDFDSWVRPEQM

Результаты работы программы:

Identity = 100%
Similarity = 100%		Identity = 90.9%
Similarity = 100%

Как видно, во втором выравнивании программа пришила ко второму участку последний аминокислотный остаток первого, что увеличило вес выравнивания, но неверно с точки зрения логики.

Влияние параметров на глобальное выравнивание

Исследование различий в глобальных выравниваниях в зависимости от различных параметров проводилось с помощью программы needle. Использовались те же последовательности.

  1. Матрица выравнивания – BLOSSUM80; штраф за открытие делеции(вставки) – 1; штраф за продолжение делеции(вставки) – 1; вес выравнивания – 122;
  2. Матрица выравнивания – BLOSSUM62; штраф за открытие делеции(вставки) – 10; штраф за продолжение делеции(вставки) – 1; вес выравнивания – 53.

Выравнивание №1 имеет небольшой штраф за открытие делеции, в связи с чем делеции открываются часто, что позволяет добиться высокого веса выравнивания(122). Выравнивание №2 имеет гораздо меньший вес, т.к. штраф за открытие делеции высокий - делеция открыта только 1 раз. Различные матрицы выравниваний содержат разные веса совпадений (в BLOSSUM80 они выше, чем в BLOSSUM62), что так же сказалось на разнице в весах выравниваний.