Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)
1. Поиск гомологов белка
BLAST - один из самых популярных эвристических алгоритмов построения локального выравнивания. Простота использования и гибкость позволили ему стать широко распространенным средством поиска гомологичных последовательностей по базам данных. Цель данного задания - поиск гомологов 2,3-дикето-5-метилтиопентил-1-фосфат енолазы с помощью BLAST. Параметры поиска представлены в таблице 1.
| Параметр поиска | Значение | Описание параметра |
|---|---|---|
| Accession number(s), gi(s), or FASTA sequene(s) | BAD75238.1 | код доступа последовательности в базе данных или ввод последовательности в FASTA-формате (также ниже можно загрузить файл с последовательностью) |
| Database | UniProtKB/Swiss-Prot(swissprot) | база данных, в которой будет осуществлен поиск |
| Organism | - | организмы, по которым будет осуществляться поиск последовательностей |
| Job title | BAD75238:ribulose bisphosphate carboxylase... | заголовок, который появится во всех результатах поиска (используется опционально) |
| Exclude | - | Исключение параметров (используется опционально) |
| Algorithm | blastp (protein-protein BLAST) | выбор алгоритма BLAST. Blastp - просто сравнение запрашиваемой последовательности с белками из базы данных |
| Max target sequences | 100 | максимальное число последовательностей в выдаче |
| Short queries | yes | автоматическая настройка параметров для коротких входных последовательностей |
| Except threshold | 0.05 | максимальное значение E-value, при котором осуществляется поиск |
| Word size | 6 | длина сида, которая инициирует выравнивание |
| Max matches in a query range | 0 | максимальное число совпадений в диапазоне запроса |
| Matrix | BLOSUM62 | выбор матрицы, определяющей вес выравнивания |
| Gap costs | Existence: 11; Extension: 1 | штрафы за открытие и продление гэпа |
| Compositional adjustments | Conditional compositional score matrix adjustment | корректировка матрицы в зависимости от аминокислотного состава последовательности |
| Low complexity regions | No | максирование участков низкой композиционной сложности, которые могут привести к ложным результатам |
| Mask for lookup table only | No | использование маски только при создании сидов, используемых на этапе сканирования базы данных |
| Mask for lookup table only | No | использование маски только при создании сидов, используемых на этапе сканирования базы данных |
| Mask lower case letters | No | максирование всех строчных букв FASTA-последовательности |
файл текстовой выдачи программы вы можеет посмотреть здесь.
Далее было отобрано 6 потенциальных гомологов для осуществления множественного выравнивания с исходным белком. С результатами можно ознакомиться на рисунке 1 или в этом файле.
Так как во всех выравненных последовательностях имеется достаточно много консервативных участков, можно сделать вывод, что они действительно являются гомологами.
2. Поиск гомологов зрелого вирусного белка, вырезанного из полипротеина
Для выполнения второго и третьего пунктов практикума мною была выбрана протеиназа вируса из семейства coronaviridae.
ID: R1A_BCRP3
AC: P0C6T7; Q3I5J6
Название вируса: Bat coronavirus Rp3/2004
Выбранный зрелый белок: 3C-like proteinase
Координаты: 3239..3544
Ссылка на файл вырезанной последовательностиАлгоритм действий аналогичен предыдущему пункту. Cохраненный результат выдачи BLAST можно посмотреть здесь, а файл проекта Jalview - здесь.
3. Исследование зависимости E-value от объёма банка
После установки параметра поиска среди таксона Viruses количество результатов в выдаче не изменилось (58).
Для вычисления доли белков был выбран P0C6T6: Replicase polyprotein 1a. Необходимые значения представлены в таблице 2.
| Выдача | Score (S) | E-value (Ei) |
|---|---|---|
| All | 338 | 8e-105 |
| Viruses | 338 | 3e-106 |
β = 3*10-106/8*10-105=0.0375
Оценка доли вирусных белков в UniProtKB/SwissProt: 3.75%