Глобальное и локальное выравнивание аминокислотных последовательностей

Часть 1. Матрица переходов

Мы строили матрицы переходов для глобального и локального выравнивания.

* Эти последовательности:

а) для глобального выравнивания:

- AEH

- YAEHG

б) для локального выравнивания:

- WSISP

- EWSGEYISP

* Параметры для построения матрицы переходов: вес совпадения = 2, вес замены = -1, штраф за делецию = -2.

* Матрица перехода для глобального выравнивания:

* Матрица перехода для локального выравнивания:

* Выравнивания:

а) глобальное:

-AEH- YAEHG

б) локальное:

WS WS

ISP ISP

* Вес оптимального пути:

а) для глобального выравнивания:

2

б) для локального выравнивания:

- первого субоптимального пути - 4

- второго субоптимального пути - 6

Часть 2.Поиск участков локальной гомологии

Мы работали с программами пакета EMBOSS, например, с программой локального выравнивания matcher.Я строила локальные выравнивания для таких последовательностей:

>uniprot|P08338|METJ_ECOLI Met repressor (Met regulon regulatory protein metJ). AEWSGEYISPYAEHGKKSEQVKKITVSIPLKVLKILTDERTRRQVNNLRHATNSELLCEA FLHAFTGQPLPDDADLRKERSDEIPEAAKEIMREMGINPETWEY

>seq3 EYISPYAEHGAAKEIMREMG

Последовательность seq3 была построена из двух участков аминокислотной последовательности моего белка METJ_ECOLI. Их координаты: 6-15 и 87-96.

Часть 3.Влияние параметров на глобальное выравнивание

При сравнении четырех различных выравниваний одних и тех же последовательностей, но с разными (по разному) заданными параметрами с помощью программы Needle мы видим, что наиболее различными оказались выравнивания с такими параметрами : при использованиии матрицы выравниваний EBLOSUM62,Gap_penalty: 10.0, Extend_penalty: 1.0 (вес - 60) и при использованиии матрицы выравниваний EBLOSUM80, Gap_penalty: 1.0, Extend_penalty: 1.0 (вес - 110)

Первое из этих выравниваний:

Второе из этих выравниваний:

Основные различия в этих выравниваниях - различное число гэпов, это связано с ценой за открытие гэпа. Если в первом случае Gap_penalty: 10.0,а Extend_penalty: 1.0, то и число гэпов там не так велико (их попросту нет). С другой стороны (во втором случае), и Gap_penalty, и Extend_penalty равны 1.0,т.е. неважно - открываетсяя ли новая делеция, или продолжается старая, следовательно и число гэпов там больше (4). Еще отличия связаны (и это естественно), что в одном случае использовалась матрица EBLOSUM40, в другом EBLOSUM62, а втретьем EBLOSUM80. Эти матрицы отличаются числом замен на 100 аминокислотных остатков, т.е. в первом случае число замены А на А составляет 40% (0,4), во втором 62% (0,62), а в третьем 80% (0,8).