учебная страница панькиной вари

Практикум 9. Выравнивание последовательностей

1. Глобальное выравнивание гомологичных белков

Таблица 1. Характеристики глобального парного выравнивания трёх пар белков
Protein Name ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels
Aconitate hydratase A ACNA_ECOLI ACNA_BACSU 2647.5 56.4% 71.7% 18 6
Acyl carrier protein ACP_ECOLI ACP_BACSU 216 60.3% 70.8% 1 1
Adenine deaminase ADEC_ECOLI ADEC_BACSU 853.5 34.7% 52.8% 39 14

2. Локальное парное выравнивание гомологичных белков

Таблица 2. Характеристики локального парного выравнивания трёх пар белков
Protein Name ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
Aconitate hydratase A ACNA_ECOLI ACNA_BACSU 2647.5 56.6% 71.9% 25 5 100% 99.50%
Acyl carrier protein ACP_ECOLI ACP_BACSU 216 61.0% 72.7% 0 0 98.70% 100%
Adenine deaminase ADEC_ECOLI ADEC_BACSU 858.5 36.3% 54.9% 16 12 94.4% 96.7%

3. Выводы

Исходя из полученных данных можно заключить, что все три последовательности в той или иной мере гомологичны. Однако acna acp показали identity около 60%, в то время как adec по всей длине показал едва доходит до 35%. Simularity у всех белков повыше, заметно выше у adec, но тоже едва привышает 50%.

Локлаьно все белки выравниваются с немного большей identity, но у adec, в отличие от acp acna даже немного увеличился score, что свидетельсвует о большей гомологии в рамках некоторых участков.

В целом, думаю, можно заключить, что локальное выравнивание этих белков имеет очень малое преимущество над глобальным.

4. Результат применения программ выравнивания к неродственным белкам

Я сравнивала два белка из разных видов

Таблица 3. Характеристики локального парного выравнивания трёх пар белков
Algorythm ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
needle ACP_ECOLI ADEC_BACSU 27.5 3.2% 5.3% 519 5
water ACP_ECOLI ADEC_BACSU 40 30.0% 60.0% 1 1 37.2% 4.8%

5. Множественное выравнивание белков и импорт в Jalview

Для выраванивания я выбрала белки с мнемоникой ACP_* (запрос ), в E. coli рекоммендованное имя -- Acyl carrier protein. Было найдено 545 записей с этой мнемоникой. Я постаралась выбрать белки как из разных филогенетических групп, в итоге выбрала следующие: ACPM_YEAST, ACP_COMTE, ACP_GUITH, ACP_PORPU, ACP_AEDAE.

Выравнивания я строила по примеру в задании через muscle на kodomo, загружала этот файл в JalView, ссылка на проект.

Рис. 1.Выравнивание ACP из семи видов

Мы видим значительные различия при выранивании между филогенетически далекими группами. Если провести выравнивание только среди бактерий, то можно говорить о гомологии белков (Рис. 2), они выравниваются без гэпов почти по всей длине, индели короткие. Однако при добавлении к выравниванию эукариот (исходный рисунок, Рис. 1) нельзя назвать все эти последовательности гомологичными, у них есть только пять участков выравнивания без гэпов, а гэпы в длинных инделях получаются из-за эукариотических последователностей, не зря оно расположены в выравнивании друг под другом.

Рис. 2. Выравнивание бактериальных ACP.
xxxx
xxxxx
xxxxx

xxx

В процессе...