Практикум 10

Отчет по практикуму 10

Для анализа я взял последовательности геномных ДНК из сборок геномов уровня "complete genome" двух близких видов бактерий рода Staphylococcus: Staphylococcus aureus (идентификатор последовательности RefSeq NC_021670.1) и Staphylococcus argenteus (идентификатор последовательности RefSeq NC_016941.1). S. aureus может быть причиной различных кожных инфекций человека, а также вызывать смертельно опасные заболевания, такие как пневмония, менингит, остеомиелит, эндокардит и сепсис [1]. S. argenteus был открыт в 2006 году и на данный момент считается агрессивным возбудителем широкого спектра инфекций. Эти виды имеют одинаковый фенотип, и при рутинном анализе их невозможно отличить друг от друга, поэтому на данный момент о клинических особенностях и распространении S. argenteus известно немного [2].

Используя функции "align two or more sequences" и "Dot Plot" программы blast на сайте NCBI я получил рис. 1 и 2 (используя megablast и blastn с параметрами по умолчанию соответственно). По вертикальной оси отложена последовательность S. argenteus, по горизонтальной - S. aureus.

Рис.1 Dot Plot, полученный с помощью megablast

Рис.2 Dot Plot, полученный с помощью blastn

График, полученный при помощи blastn отличаются от аналогичного, полученного при помощи megablast, главным образом наличием существенно большего количества небольших вертикальных и горизонтальных "штрихов". Это означает, что в последовательностях содержится большое количество повторов разной длины. Алгоритм megablast "не видит" повторы слишком малой длины длины и не строит соответсвующие выравнивания.

В целом по графикам видно, что последовательности взяты с цепей с одинаковым направлением и начинаются с гомологичных участков (небольшой отрезок выходит точно из левого нижнего угла графика под острым углом к горизонтальной оси). Произошло некоторое количество не очень протяженных делеций/инсерций (разрывы графика). На участке примерно 1200-1650 (по координатам последовательности S. aureus) у одного из видов произошла инверсия (отрезок, составляющий тупой угол с горизонтальной осью).

Источники:

1. Wiki

2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6036243/