Практикум 4. Филогения белков

Задание 1. BLASTP

Используемые бактерии
  1. Streptococcus pyogenes serotype M1 - STRP1 (изучается STREQ)
  2. Streptococcus pneumoniae serotype 4 - STRPN
  3. Lactococcus lactis subsp. cremoris - LACLM (изучается LACLA)
  4. Lactobacillus acidophilus - LACAC
  5. Enterococcus faecalis - ENTFA
  6. Listeria monocytogenes serovar 1/2a - LISMO
  7. Bacillus subtilis - BACSU
Скобочная формула
(((((STREQ,STRPN),LACLA),LACAC),ENTFA),(LISMO,BACSU))
Филогенетическое дерево бактерий
Phyl_tree
Рисунок 1. Филогенетическое дерево.
Результаты BLASTP для CLPX_ECOLI по протеомам бактерий (порог E-value = 0.00001)
  1. BLASTP BACSU.
  2. BLASTP ENTFA.
  3. BLASTP LACAC.
  4. BLASTP LACLA.
  5. BLASTP LISMO.
  6. BLASTP STREQ.
  7. BLASTP STRPN.

Задание 2. Филогенетические деревья белков

Phyl_tree_protein
Рисунок 2. Филогенетическое дерево белков, построенное методом Neighbor Joining (группы ортологов окрашены разными цветами).
Phyl_tree_protein
Рисунок 3. Филогенетическое дерево белков, построенное методом Neighbor Joining (группы ортологов "схлопнуты" в единичные ветви).
  • Дерево в Newick-формате без расстояний.

    • Первое: найдены гомологи белка CLPX - АТФ-связывающая субъединица АТФ-зависимой протеазы ClpP - во всех бактериях, кроме STREQ. Филогения, построенная по белкам, в этом случае частично не совпадает с реальной (ENTFA и LACAC). Второе: найдены гомологи CLPY (HSIU - другое название) у LISMO, BACSU, LACAC и ENTFA. Филогения, построенная по белкам, совпадает с реальной. Третье: найдены 4 ортолога и 2 паралога АТФ-зависимой протеазы Clp (мнемоника ClpE у BACSU) у LACAC, STRPN, LISMO, BACSU и STREQ (у которого два паралога). Паралог CLPC/MecB STREQ - negative regulator of genetic competence, белок теплового шока, АТФ-зависимый шаперон, что объясняет его похожесть. АТФ-связвающие домены одного происхождения похожи, но всё же это паралог, поэтому схлопываем только два ортолога. Четвёртое: АТФ-зависимая цинковая металлопротеаза FTSH у STREQ и STRPN.

    a