Учебный сайт Саши Якушевой

Второй семестр

Главная

Семестры

Обо мне

Ссылки

Предсказание парных выравниваний

Скачать проект Jalview для данного практикума

Задания данного практикума выполнялись для выравнивания aln_09.fasta. Наглядное представление данного выравнивания можно увидеть на рис. 1. Из данного множественного выравнивания было получено следующее парное выравнивание. Его наглядное представление можно увидеть на рис. 2

Рис. 1. Исходное выравнивание в раскраске ClustalX. Консервативность "Above identity threshold" >70%.

Рис. 2. Парное выравнивание, полученное из исходного множественного выравнивания. Раскраска ClustalX, консервативность 70%.

С помощью программ needle и water на kodomo были получены глобальные и локальные выравнивания данных последовательностей (для получения файлов в формате .fasta была использована опция -aformat3 fasta). Полученные файлы: для глобального выравнивания - .needle и .fasta, для локального выравнивания - .water и .fasta. Глобальное выравнивание представлено на рис. 3, локального - на рис. 4.

Рис. 3. Глобальное выравнивание гомологичных последовательностей. Раскраска ClustalX, консервативность 70%.

Рис. 4. Локальное выравнивание гомологичных последовательностей. Раскраска ClustalX, консервативность 70%.

Аналогичные действия были проделаны для двух негомологичных последовательностей. Полученные файлы: для глобального выравнивания - .needle и .fasta, для локального выравнивания - .water и .fasta. Глобальное выравнивание представлено на рис. 5, локального - на рис. 6.

Рис. 5. Глобальное выравнивание негомологичных последовательностей. Раскраска ClustalX, консервативность 70%.

Рис. 6. Локальное выравнивание негомологичных последовательностей. Раскраска ClustalX, консервативность 70%.

Подробная информация о всех пяти полученных выравниваниях представлена в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики полученных выравниваний

Выравнивание Длина выравнивания Число совпадений Процент совпадений Число сходных остатков Процент сходных остатков Число гэпов Процент гэпов Число открытий гэпов
Парное выравнивание, полученное из множественного выравнивания 144 31 21,5% 45 31,3% 26 18,1% 6
Глобальное выравнивание гомологичных последовательностей 148 35 23.6% 56 37.8% 34 23.0% 8
Локальное выравнивание гомологичных последовательностей 134 35 26.1% 56 41.8% 23 17.2% 5
Глобальное выравнивание негомологичных последовательностей 524 49 9.4% 76 14.5% 365 69.7% 15
Локальное выравнивание негомологичных последовательностей 187 43 23.0% 68 36.4% 51 27.3% 11

Длина локального выравнивания для негомологичных последовательностей намного меньше длины соотвествующего глобального выравнивания (когда как для гомологичных последовательностей эти выравнивания слабо различаются по характеристикам). Соответственно, наше предположение о негомологичности этих последовательностей подтверждается.

Далее было проведено сравнение парного выравнивание с needle-выравниванием. Для этого выравнивания были помещены в одно окно Jalview (в парное выравнивание пришлось добавить гэпы). Изображение, иллюстрирующее сравнение этих выравниваний, представлено на рис. 7. Выравнивания различаются в позициях 40, 42, 78-91, 110-111, 115-127. Участок различия (позиции 78-91) данных выравниваний, заключенный между 5-ю совпадающими колонками, представлен на рис. 8. Число различающихся колонок на данном участке - 14.

Рис. 7. Сравнение выравниваний. Раскраска ClustalX, консервативность 70%.

Рис. 8. Участок различия выравниваний, заключенный между 5-ю совпадающими колонками. Раскраска ClustalX, консервативность 70%.

Для парного и глобального выравнивания была проведена проверка на правильность. Символом "+" были отмечены колонки, предположительно достоверные на основе самого выравнивания, символом "s" - совмещающиеся по пространственной структуре остатки (были выявлены с помощью скрипта, созданного программой sup_check.exe и затем открытого в Rasmol). Цифрой "1" были помечены ошибки первого рода (С-альфа атомы колонки, помеченной "+", не совмещаются), цифрой "2" - ошибки второго рода (атомы совмещаются, но колонка не помечена "+"). Парное выравнивание с указанием ошибок - на рис. 9, глобальное - на рис. 10.

Рис. 9. Парное выравнивание, полученное их множественного выравнивания, с указанием ошибок. Раскраска ClustalX, консервативность 70%.

Рис. 10. Глобальное выравнивание, полученное с помощью программы needle, с указанием ошибок. Раскраска ClustalX, консервативность 70%.

Всего в парном выравнивании было обнаружено 12 ошибок первого рода (8,3%), 57 ошибки второго рода (39,6%). В глобальном выравнивании: 15 ошибок первого рода (10,1%) и 57 ошибок второго рода (38,5%).

© Саша Якушева, 2013
sashayakusheva@fbb.msu.ru
Last modification date: 27.12.2013