Учебный сайт Полины Байкузиной

Главная Семестры О себе Ссылки

EMBOSS

Упр.1. Требуется собрать несколько файлов в формате fasta в единый файл.

Результат: ex1.fasta

Упр.2. Нужно разделить один файл в формате fasta с несколькими последовательностями на отдельные fasta файлы.

Результат:

Упр.4. Транслировать кодирующие последовательности, лежащие в одном fasta файле, в аминокислотные, используя указанную таблицу генетического кода.

Входной файл: rna.fasta

Результат: prot.fasta

Упр.5. Транслировать данную нуклеотидную последовательность в шести рамках.

Входной файл: rna.fasta

Результат: protein.fasta

Упр.6. Перевести выравнивание из fasta формата в формат .msf.

Входной файл: align_09.fasta

Результат: align_09.msf

Упр.8. Перевести аннотации особенностей в записи формата .gb в табличный формат .gff.

Входной файл:sequence.gb

Результат: sequence.gff

Упр.11. Найти частоты кодонов в данных кодирующих последовательностях.

Результат: y11219.cusp

Упр.12. Найти частоты динуклеотидов в данной нуклеотидной последовательности и сравнить их с ожидаемыми.

Результат: y11219.composition


Сравннение аннотаций генов белков в хромосоме археи Desulfurococcus kamchatkensis с трансляциями длинных открытых рамок считывания.

Для работы я выбрала архею Desulfurococcus kamchatkensis, с которой я работала в 1 семестре.

Рис.1. Desulfurococcus kamchatkensis 1221n.

Ее геном представлен одной кольцевой молекулой ДНК (NC_011766.1). Длина 1365223 п.н.

Аннотация хромосомы. Нуклеотидная последовательность приведена в формате fasta.

Задание 1. Получение списка трансляций открытых рамок с помощью команды getorf пакета EMBOSS.

Требовалось выполнить команду со следующими опциями:

  • таблица генетического кода для данного генома;
  • минимальная длина открытой рамки - 180 п.н.;
  • кольцевая хромосома;
  • выходные последовательности - трансляции открытых рамок от стоп кодона до стоп кодона.

Команда: getorf -table 11 -minsize 180 -circular -find 0 1221.fasta out.fasta. Результат: out.fasta.

Далее нужно было получить список координат и ориентаций найденных открытых рамок с помощью infoseq. Необходимые параметры:

  • ID открытой рамки;
  • координаты в геноме;
  • длина трансляции в остатках.

Команда: infoseq -only -name -description -sprotein1 -length out.fasta > out.txt. Результат работы приведен в формате Excel.

Задание 2.Список аннотированных генов белков.

Аминокислотные последовательности всех белков представлены в файле NC_011766.faa. Список аннотированных белков был получен из файла NC_011766.ptt.

Далее нужно было преобразовать таблицу в формат Excel (необходимые поля: locus_tag, from, to, ori, length, PID, product). Результат: таблица.

Задание 3.Сравнение таблиц Excel.

Далее нужно было сравнить две полученные таблицы. Для этого была сделана сводная таблица.

Таблицы получились разными. Открытых рамок было найдено 5566, а аннотированных белков 1471, т.к. не каждая открытая рамка что-нибудь кодирует.

На рис.2a, 2b, 3a, 3b показаны случаи, когда открытая рамка сдвинута на 3 нуклеотида, которые составляют один кодон. Из рис.2a и 2b видно, что последовательность открытой рамки заканчивается раньше, чем послеловательность гена. Возможно, программа getorf не учитывает стоп-кодоны в конце открытой рамки при указании координат рамки в геноме. На обратной цепи ситуация аналогичная (рис.3a и 3b).

Рис.2а. Длина белка на 3 нуклеотида длиннее длины открытой рамки (расположены на прямой цепи).

Рис.2b. Длина белка на 3 нуклеотида длиннее длины открытой рамки (расположены на прямой цепи).

Рис.3а. Длина белка на 3 нуклеотида длиннее длины открытой рамки (расположены на обратной цепи).

Рис.3b. Длина белка на 3 нуклеотида длиннее длины открытой рамки (расположены на обратной цепи).

На рис.4а и 4b показаны примеры различий в длине аннотированного гена и открытой рамки: рамка длиннее гена. У бактерий помимо стандартного ATG есть и другие старт-кодоны: GTG, CTG, TTG, ATT. Из-за того, что открытая рамка начинается с нестандартного старт-кодона, открытые рамки оказались длиннее, чем гены.

Рис.4a. Различия в длине аннотированного гена и открытой рамки (рамка длиннее гена).

Рис.4b. Различия в длине аннотированного гена и открытой рамки (рамка длиннее гена).

Не для всех аннотированных белков были получены открытые рамки считывания при помощи getorf, т.к. была установлена минимальная длина открытой рамки 180 п.н.(60 а.о.), а белки могут иметь длину около 30 а.о. (рис.5а и 5b).

Рис.5a. Пример белка, для которого не была найдена открытая рамка считывания.

Рис.5b. Пример белка, для которого не была найдена открытая рамка считывания.

На рис.6а и 6b приведены примеры антипараллельных открытых рамок. На рис.6а представлен случай, когда на открытой рамке обратной цепи есть ген. Другая цепь не содержит ген. На рис.6b представлены антипараллельные открытые рамки, которые ничего не кодируют.

Рис.6а. Пример антипараллельных рамок.

Рис.6b. Пример антипараллельных рамок.

© Полина Байкузина, 2014