Паралоги, визуализация


1.Составление списка гомологичных белков, включающих паралоги:

Для выполнения этого задания были использованы гомологи АТФ-связывающей субъединицы протеазы Clp E.coli, принадлежащие бактериям, с которыми я работала в предыдущем пратикуме. Для составления списка гомологов была создана локальная база данных по выбранным бактериям. С полученными результатами можно ознакомиться ниже:

Рис.1 . Результаты работы с BLAST.

При просмотре, получившихся данных, нетрудно заметить, что наилучшие находки(находки с лучшим E-value) являются ATP-dependent Clp protease ATP.

2. Реконструкция и визуализация:

Для выполнения этого задания сначала был создан список белков, затем он был вставлен в форму загрузки из Uniprot. Полученные результаты были скачены, затем были построены выравнивания с помощью Mucsle. С полученными результатами можно ознакомиться ниже. Дерево было построено методом Neighbor-joining с помощью программы MEGA11.

Рис.2 . Полная реконструкция найденных гомологов.

Дерево в Newick-формате: ((((((tr|Q6ACQ0|Q6ACQ0 LEIXX/1-667 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH, tr|B0RHW4|B0RHW4 CLAMS/1-666 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH), tr|A0JR82|A0JR82 ARTS2/1-689 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH),(tr|Q47KU4|Q47KU4 THEFY/1-682 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH, tr|Q82EE9|Q82EE9 STRAW/1-664 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH)), (sp|P9WQN3|FTSH MYCTU/1-760 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH, sp|Q9CD58|FTSH MYCLE/1-787 ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH)), tr|Q82QV8|Q82QV8 STRAW/1-261 Putative AAA family ATPase, tr|A0K236|A0K236 ARTS2/1-471 AAA ATPase central domain protein, sp|A0JXB1|RUVB ARTS2/1-362 Holliday junction ATP-dependent DNA helicase RuvB), (((sp|Q6AFZ6|CLPX LEIXX/1-424 ATP-dependent Clp protease ATP-binding subunit ClpX, sp|B0RAS4|CLPX CLAMS/1-426 ATP-dependent Clp protease ATP-binding subunit ClpX), sp|A0JXL2|CLPX ARTS2/1-429 ATP-dependent Clp protease ATP-binding subunit ClpX), (sp|Q820F8|CLPX STRAW/1-428 ATP-dependent Clp protease ATP-binding subunit ClpX, r|Q47MU4|Q47MU4 THEFY/1-447 ATP-dependent Clp protease ATP-binding subunit ClpX, (sp|P9WPB9|CLPX MYCTU/1-426 ATP-dependent Clp protease ATP-binding subunit ClpX, sp|Q9CBY6|CLPX MYCLE/1-426 ATP-dependent Clp protease ATP-binding subunit ClpX))), (tr|Q47MZ2|Q47MZ2 THEFY/1-802 ATPase, (tr|A0K1M3|A0K1M3 ARTS2/1-857 ATPase AAA-2 domain protein, tr|Q82EB8|Q82EB8 STRAW/1-841 Putative ATP-dependent Clp protease)));

Если считать, что дерево реконструировано верно, то можно указать пары паралогов и пары ортологов:

Паралоги:FtsH_MYCTU и ClpX_MYCTU, A0K1M3_ARTS2 и ClpX_ARTS2, Q82QV8_STRAW и FtsH_STRAW

Ортологи:FtsH_LEIXX и FtsH_CLAMS, Q82EB8_STRAW и A0K1M3_ARTS2, ClpX_MYCTU и ClpX_MYCLE

Рис.3 . Дерево с объединенными ортологичными группами.

Можно выделить две большие группы ортологов - АТФ-связывающие субъединицы Clp протеаз (ClpX) и АТФ-зависимые цинковые металлопротеазы (FtsH). В первую группу FtsH вошли все белки из организмов, с которыми была проведена данная работа. Филогения белков полностью совпадает с филогенией бактерий. Во вторую группу ClpX также вошли все белки из организмов. Филогения белков несколько отличается от эталонной, но сохраняются ветвь, отделяющая LEIXX и CLAMS от остальных, и ветвь, отделяющая MYCLE и MYCTU от остальных.