Парное выравнивание

Для построения парного выравнивания с помощью метода главных компонент были выбраны две наименее схожих последовательности из множественного выравнивания, построенного в предыдущем задании.
Это последовательности ALIAD и BUTPB.

Вначале было построено парное выравнивание этих последовательностей путем удаления всех остальных последовательностей из множественного выравнивания.

Далее были построены парные выравнивания с использованием специализированных программ: needle (глобальное выравнивание) и water (локальное выравнивание) с параметрами по умолчанию
(штраф за открытие гэпа 10 и за продолжение 0,5).
needle.fasta, water.fasta.

Построены выравнивания с измененными параметрами: штрафы за гэпы уменьшены вдвое (5 за открытие, 0,25 за продолжение).
needle_1.fasta, water_1.fasta.

Парное выравнивание двух заведомо негомологичных белков: последовательности ALIAD и белка YP_004844729.
nonhomologous_needle.fasta, nonhomologous_water.fasta.

Выравнивания с параметрами по умолчанию от выравнивания, полученного из множественного, отличаются незначительно (в некоторых местах есть несовпадение в расположении буквы над гэпом).
Выравнивания с измененными параметрами от выравнивания, полученного из множественного, отличаются сильнее.

Сравнение с needle:

Всего 17 невовпадающих колонок в двух разных выравниваниях.
Участок различия, который содержит много гэпов (вставленных программой и вставленных вручную): позиция 160 - 166.

Сравнение с water:

Всего 19 (+6 последних колонок, отсутствующих в локальном выравнивании) невовпадающих колонок в двух разных выравниваниях.
Участок различия: позиция 159 - 166.

Сравнение различных парных выравниваний.

Выравнивание	Количество колонок	Идентичные колоноки	Колоноки со сходными остатками	Число гэпов
Выравнивание, построенное программой needle со стандартными значениями	238	130 (54.6%)	162 (68.1%)	3
Выравнивание, построенное программой water со стандартными значениями	232	130 (56%)	162 (69.8%)	3
Выравнивание, построенное программой needle с измененными значениями	245	134 (54.7%)	169 (69%)	10
Выравнивание, построенное программой water с измененными значениями	232	133 (55.9%)	167 (70.2%)	10
Выравнивание заведомо не гомологичных белков, построенное программой needle со стандартными значениями	526	52 (9.9%)	88 (16.7%)	18
Выравнивание заведомо не гомологичных белков, построенное программой water со стандартными значениями	194	43 (22.2%)	273 (37.6%)	10

Глобальное выравнивание строится из всей последовательности, а локальное строится только из гомологичных участков.
При выравнивании близкородственных последовательностей разница почти незаметна.
Однако выравнивания негомологичных учаcтков, построенных с помощью разных программ, сильно отличаются:
при локальном выравнивании найден больший процент гомологичных колонок за счет игнорирования негомологичных областей (из 526 остатков в выравнивании осталось всего 194).
Локальное и глобальное выравнивание предназначено для разных целей.
При сравнении гомологичных последовательностей лучше использовать глобальное выравнивание, чтобы случайно не потерять важные фрагменты.
Кроме того, если последовательности гомологичны, то больший интерес может представлять различие, а не сходство между ними.
Если же изначально непонятно, насколько близки последовательности, то имеет смысл использовать локальное выравнивание для нахождения каких-то общих фрагментов,
которые, вероятно, указывающих на их структурную или функциональную общность.
Множественное и парное выравнивание также предназначены для разных задач, но алгоритмы, применяемые для построения парного выравнивания непригодны для построения множественного,
хотя из множественного можно построить парное.
Поэтому можно сказать, что множественное выравнивание является более универсальным.

JavView project