Сборка de novo

Задание1

Пакетом velvet были собраны из всех чтений (out.fastq), прошедших очистку, контиги без использования референса. Была использована длина k-мера, равная 31.

Далее была проведена сборка полученных контигов

Фрагмент с указанием используемой команды

Файл с контигами, получившийся в результате работы программы (contigs.fa)

Результат работы программы:

N50 и размер самого длинного контига получившейся сборки:

• N50 = 294

• Размер = 1339

Задание 2

Программой blastn (алгоритм megablast) было проведено сравнение получившихся контигов с последовательностью хромосомы.

После чего был проведен blastn для всех контигов

Были описаны те контиги, которые единственным образом картируются на хромосому: их список (в порядке возрастания меньшей координаты по хромосоме)

22 континга были картированы на хромосому более, чем одним образом – выделены оттенками желтого в таблице.

6 контингов не были картированы на хромосому – выделены красным цветом.

255 контингов были картированы на хромосому единственным образом.

Обнаружено огромное число разрывов и перекрываний. Из 255 контингов только 3 не имеет ни разрывов, ни перекрываний.

Разрывы между контингами можно объяснить тем, что была взята последовательность экзома. Экзом — часть генома, представляющая экзоны, то есть последовательности, которые транскрибируются на матричную РНК после того, как интроны удаляются в процессе сплайсинга РНК. Таким образом, экзом отличается от транскриптома, включающего в себя всю совокупность транскриптов.

Экзом человека содержит приблизительно 180 тысяч экзонов, что соответствует примерно 1 % всего генома или 30 миллионам пар нуклеотидов.

Что же касается перекрываний, то их существование можно объяснить так:

Перекрывание генов впервые было обнаружено у вирусов. Перекрывание позволяет вирусам разместить большое количество информации на небольших молекулах ДНК. Геном человека достаточно большой, чтобы обойтись без таких перекрываний. Однако и в геноме человека, хотя и относительно редко, перекрывание генов также имеется. Например, в ряде случаев обнаружили считывание РНК с разных цепей одного участка ДНК. Это приводит к образованию таких РНК, которые в силу комплементарности могут взаимодействовать друг с другом в клетке, образуя в результате двунитевые РНК, а в двунитевом виде мРНК не способна к трансляции. Хотя, стоит отметить, что то происходит достаточно редко. Поэтому примем этот факт во внимание и отметим, что подобные разрывы также могли образоваться в результате несовершенства программы. Т.е. в случае существования разрыва, в некоторых случая, вероятно, можно было объединить два континга.

Многократно откартированные контиги. Геном эукариот характеризуется повторенностью последовательностей. Повторы занимают по крайней мере 50% генома человека. Вероятно, многократно откартированные континги содержат сегментарные дупликации, или множественные копии мобильных элементов, или палидромы, а возможно и транспозоны.

Кстати, интересный факт:

В геноме человека встречаются мобильные элементы четырех типов.

• long interspersed elements ( LINE , длина 6 т.п.о., число копий 8.5*105, число семейств 3, 21% генома);

• short interspersed elements ( SINE , 100-400 п.о., 1.5*106, 3, 13% генома);

• LTR retrotransposons (1.5-11 т.п.о., 4.5*105, ?100, 8%);

• ВNA transposons (80-3000 п.о., 3*105, ?100, 3%).

Anna Zheltova

Задание1

Задание 2