Ортологи и паралоги, визуализация

Задание 1. Составление списка гомологичных белков, включающих паралоги

В таблице ниже представлены отобранные мною бактерии

Название	Мнемоника
Lactococcus lactis subsp. cremoris	LACLA
Lactobacillus acidophilus	LACAC
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus	LACDA
Listeria monocytogenes serovar 1/2a	LISM0
Geobacillus kaustophilus	GEOKA
Bacillus anthracis	BACAN
Bacillus subtilis	BACSU

Чтобы найти в своих бактериях достоверные гомологи белка CLPX_ECOLI:

1)Я объединила файлы с полными протеомами бактерий из таблицы в один файл командой cat *.fasta > proteomes.fasta

2)Далее создала базу данных для BLAST makeblastdb -dbtype prot -in proteomes.fasta -out proteomes

После выполнения команды в соответсвующей директории повились три файла с разными расщирениями.

3)Непосредственно поиск гомологов белка CLPX_ECOLI по базе данных, созданной в пункте 2), осуществлялся командой

blastp -query CLPX_ECOLI.fasta -db proteomes -evalue 0.001 -out CLPX_ECOLI.blastp

Файл с находками из выдачи BLAST

Задание 2. Реконструкция и визуализация

Чтобы реконструировать дерево найденных гомологов:

1) Я зашла на Uniprot, где открыла меню retrieve/ID mapping, в пустое окошко вставила идентификаторы.

В результате у меня получилось загрузить последовательности всех найденных гомологов белка CLPX_ECOLI в формате fasta.

2) Из полученного фаста-файла я удалила описания последовательностей, оставив только названия. (Ctrl + K)

Это было сделано, чтобы подписи к листьям дерева, построенного в программе MEGA, не были громоздкими

3) В программе MEGA последовательности были выровняны программой muscle. Далее я построила филогенетическое дерево методом Neighbor-Joining.

Реконструкция дерева в Newick-формате.

Считая дерево реконструированным верно, я могу указать три пары паралогов: CLPX_GEOKA и CLPX_BACAN, HSLU_LACAC и HSLU_LACDA, CLPE BACSU и CLPE LACLA, а также 3 пары ортологов: CLPX_LISMO и HSLU_LISMO, Q5FKR6_LACAC и Q5FMA3_LACAC, FTSH_BACSU и CLPY_BACSU.

Ниже изображены разные ортологичные группы то есть наборы попарно ортологичных белков (группы, содержащие три и менее последовательностей, были оставлены чёрными):

На следующем изображении можно наблюдать "схлопнутые" ортологичные группы:

Группа 1 включает в себя 3 белка (CLPX, Q5FKR6, Q1GAP8) из всех бактерий. Реконстриурованная филогения соответствует филогении бактерий.

Группа 2 включает 2 белка (HSLU, CLPY) из 6 бактерий (GEOKA, BACAN, BACSU, LISMO, LACAC, LACDA). Реконстриурованная филогения не соответствует филогении бактерий.

Группа 3 включает в себя 5 белков (Q5FHW6, Q5L436, CLPE, Q8Y8B1, Q1GB74) из 6 бактерий (GEOKA, LACLA, BACSU, LISMO, LACAC, LACDA). Реконстриурованная филогения не соответствует филогении бактерий.

Группа 4 включает 6 белков (Q1GBN8, Q5FMA3, FTSH, Q8YAC6, A0A347ZXP1, Q5L3T1) из всех бактерий.

соответствует ли реконструированная филогения белков филогении бактерий). Реконстриурованная филогения не соответствует филогении бактерий.