Практикум 9. Выравнивание последовательностей

1. Глобальное парное выравнивание гомологичных белков

Protein Name	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels
Malate dehydrogenase	MDH_ECOLI	MDH_BACSU	285.5	29.6%	49.7%	52	18
Adenine phosphoribosyltransferase	APT_ECOLI	APT_BACSU	441.5	50.3%	61.2%	13	3
Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase	OGT_ECOLI	OGT_BACSU	251.5	34.6%	48.6%	22	7

2. Локальное парное выравнивание гомологичных белков

Protein Name	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels	Coverage 1	Coverage 2
Malate dehydrogenase	MDH_ECOLI	MDH_BACSU	292.5	31.2%	52.1%	36	15	95,8%	95,8%
Adenine phosphoribosyltransferase	APT_ECOLI	APT_BACSU	450.0	56.2%	66.7%	0	0	88,5%	95,3%
Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase	OGT_ECOLI	OGT_BACSU	270.5	38.3%	53.7%	18	5	91,2%	90,9%

3. Результат применения программ выравнивания к неродственным белкам

Были взяты два неродственных белка ERA_ECOLI (GTPase Era) и FMT_BACSU (Methionyl-tRNA formyltransferase)

	Protein Name 1	Protein Name 2	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels	Coverage 1	Coverage 2
глобальное выравнивание	GTPase Era	Methionyl-tRNA formyltransferase	ERA_ECOLI	FMT_BACSU	27,5	15.0%	23.2%	220	20
локальное выравнивание	GTPase Era	Methionyl-tRNA formyltransferase	ERA_ECOLI	FMT_BACSU	39,5	29.9%	40.3%	13	4	21,9%	22,3%

При выравнивании неродственных белков показатели веса и индентичности достаточно низкие (что является одним из признаков негомологичности), количесво гэпов и инделей значительно больше, чем при выравнивании родственных белков. Более того, при локальном выравнивании берется крайне маленькое покрытие исходных белков.

4. Множественное выравнивание белков и импорт в Jalview

Для множественного выравнивания были выбраны белки с мнемоникой APT (Adenine phosphoribosyltransferase). Всего в Swiss-Prot было найдено 645 белков. Помимо APT_ECOLI и APT_BACSU были взяты:

1. APT_RAT - Rattus norvegicus (Rat)
2. APT_KLULA - Kluyveromyces lactis (strain ATCC 8585 / CBS 2359 / DSM 70799 / NBRC 1267 / NRRL Y-1140 / WM37) (Yeast)
3. APT_STRCO - Streptomyces coelicolor (strain ATCC BAA-471 / A3(2) / M145)
4. APT_COREF - Corynebacterium efficiens (strain DSM 44549 / YS-314 / AJ 12310 / JCM 11189 / NBRC 100395)
5. APT_BRUME - Brucella melitensis biotype 1 (strain 16M / ATCC 23456 / NCTC 10094)

Выравнивание выполнялось с помощью программы muscle на kodomo с последующей обработкой информации в Jalview. Результаты можно сказать в виде проекта Jalview. Все белки выровнялись хорошо, поэтому можно сделать вывод о их гомологичности. Можно заметить выраженную структуру: участки 32-42, 80-87, 102-108, 116-121, 143-151, 178-181 более консервативны, а участки 1-22, 62-65, 186-191, 197-206 менее консервативны.