Понятие о выравнивании. Jalview

Проект задания вы можете скачать здесь

Первым заданием по выравниванию было найти 2 участка, на которых для каждой колонки можно ожидать гомологию между остатками из всех последовательностей, то есть 2 вертикальных блока. Для начала, нужно обозначить понятие гомологии.

Гомологичные белки (homologous proteins) [греч. Homologos — соответственный, подобный] — белки, имеющие сходную структуру, общее эволюционное происхождение и выполняющие одинаковую функцию у разных видов организмов.

Предположение о гомологии в аминокислотных последовательностях можно сделать, исходя из похожести аминокислот. В данном задании — необходимо найти такие позиции в выравнивании, в которых во всех последовательностях находятся одинаковые аминокислоты (см. Рис 1.а и 1.б).

Рис 1.а

Рис 1.б

Блоком на рисунке 1.б являются позиции с 389 по 398. Примем, что первым блоком являются с 328 по 346 позиции. Количество абсолютно консервативных позиций в блоке — 9, консервативных на более 70% - 10, абсолютно функционально консервативных, но не абсолютно консервативных — 1 в позиции 344 (соответственно раскраске ClustalX).Функционально консервативных на 70% - 4+10-1 (4 с обязательным наличием нескольких различных аминокислот, но одинаковых функциональности, 10 просто консервативных на более 70%, 1 позиция — пересечение двух этих множеств).

Также в данном выравнивании есть участок, на котором можно сделать предположение о гомологичности двух последовательностей, и скорее не гомологичности остальных (см. Рис 2)

Рис.2

В данном наборе аминокислотных последовательностей также присутствуют 2 близко расположенных блока. Блоки с позициями 328-346 и блоки 367-381, находящиеся на расстоянии 20 позиций, из которых 3 позиции содержат гепами (15% от позиций между блоками). Эти выводы сделаны из Рис. 3 347-366 (20 позиций между близко расположенными блоками), позиций с гепами — 3. процент: 15%. Всего 328 — 381, включая оба блока.

Рис.3

Следующим заданием было добавить в выравнивание одну из последовательностей и выровнять её вручную относительно блока из на рис. 1.а. Результат выполнения задания вы можете увидеть на рис.4.

Рис. 4. Выравнивание дополнительной последовательности вручную относительно блока на рис. 1.а.

Для получения консенсусной последовательности я сохранила консенсус из JalView. Консенсусная последовательность представлена на рис. 5

Рис. 5 Консенсусная последовательность

Рис 6.а Выравнивание негомологичных белков, блок 280-297

Рис 6.б Выравнивание негомологичных белков, блок 348-356