Оптимальное парное выравнивание
Оптимальное парное выравнивание
Задание 1
Для задания выбраны белки: шаперон DnaK Methanosarcina maze (P0CW13) и шаперон DnaK Yersinia pseudotuberculosis serotype I (Q66ET0).
Глобальное выравнивание, сделанное с помощью программы needle пакета EMBOSS, раскрашенное ClustalX с параметром Identity Threshold = 100%.
Параметры выравнивания, полученные infoalign, представлены в таблице 1.
Таблица 1.
| Имя последовательности | Длина последовательности | Длина выравнивания | Количество гэпов | Длина гэпов | Абсолютно консервативные позиции (от всех позиции) | Схожие позиции (от всех позиций) |
| P0CW13|DNAK_METMA | 619 | 646 | 4 | 27 | 365 (56.5%) | 481 (74.5%) |
| Q66ET0|DNAK_YERPS | 636 | 646 | 4 | 8 | 365 (56.5%) | 481 (74.5%) |
Локальное выравнивание с параметром Identity Threshold = 100%.
Параметры выравнивания, полученные infoalign
Таблица 2.
| Имя последовательности | Длина последовательности в выравнивании | Длина выравнивания | Количество гэпов | Длина гэпов | Абсолютно консервативные позиции (от всех позиций) | Схожие позиции (от всех позиций) |
| P0CW13|DNAK_METMA | 617 | 644 | 4 | 27 | 365 (56.7%) | 481 (78.0%) |
| Q66ET0|DNAK_YERPS | 636 | 644 | 4 | 8 | 365 (56.7%) | 481 (74.7%) |
Параметры needle и water
Таблица 3.
| Программа | Матрица весов | Штраф за открытие гэпа (неконцевого) | Штраф за удлинения гэпа (неконцевого) | Штраф за открытие концевого гэпа | Штраф за удлинение концевого гэпа |
| needle | EBLOSUM62 | 10.0 | 0.5 | 10.0 | 0.5 |
| water | EBLOSUM62 | 10.0 | 0.5 | - | - |
Глобальное выравнивание длиннее локального, количество гэпов и их длина совпадают. Количество идентичных и схожих остатков одинакого, так как в локальное выравнивание не вошла лишь небольшая. Совпадения в параметрах выравнивании вызваны схожестью белков.
Задание 2
Белки, выбранные для задания, - гликозид гидролаза Bacillus licheniformis (Q65MI2), рибонуклеаза TTHA0252 Thermus thermophilus (Q5SLP1), мальтогенная амилаза Thermus sp. (O69007), 4-альфа-глюкантрансфераза DPE1 Arabidopsis thaliana (Q9LV91), изомераза сахарозы Erwinia rhapontici (D9MPF2), фосфоглюконолактоназа Thermotoga maritima (Q9X0N8).
Локальные выравнивания пяти пар негомологичных последовательностейс параметром Identity Threshold = 100%.
Параметры выравниваний, полученные infoalign, представлены в таблицах
Таблица 4.
| Имя последовательности | Длина последовательности в выравнивании | Длина выравнивания | Количество гэпов | Длина гэпов | Абсолютно консервативные позициии (от всех позиций) | Сходные позиций (от всех позиций) |
| Q65MI2_BACLD | 26 | 27 | 1 | 1 | 10 (37.0%) | 17 (63.0%) |
| RNSE_THET8 | 27 | 27 | 0 | 0 | 10 (37.0%) | 17 (63.0%) |
Таблица 5.
| Имя последовательности | Длина последовательности в выравнивании | Длина выравнивания | Количество гэпов | Длина гэпов | Абсолютно консервативные позициии (от всех позиций) | Сходные позиций (от всех позиций) |
| Q65MI2_BACLD | 549 | 589 | 8 | 40 | 137 (23.3%) | 235 (39.9%) |
| O69007_9DEIN | 453 | 589 | 19 | 136 | 137 (23.3%) | 235 (39.9%) |
Таблица 6.
| Имя последовательности | Длина последовательности в выравнивании | Длина выравнивания | Количество гэпов | Длина гэпов | Абсолютно консервативные позициии (от всех позиций) | Сходные позиций (от всех позиций) |
| Q65MI2_BACLD | 551 | 559 | 5 | 8 | 248 (44.4%) | 356 (63.7%) |
| D9MPF2_ERWRD | 552 | 559 | 3 | 7 | 248 (44.4%) | 356 (63.7%) |
Таблица 7.
| Имя последовательности | Длина последовательности в выравнивании | Длина выравнивания | Количество гэпов | Длина гэпов | Абсолютно консервативные позициии (от всех позиций) | Сходные позиций (от всех позиций) |
| Q65MI2_BACLD | 419 | 465 | 9 | 46 | 88 (18.9%) | 151 (32.5%) |
| DPE_ARATH | 384 | 465 | 18 | 81 | 88 (18.9%) | 151 (32.5%) |
Таблица 8.
| Имя последовательности | Длина последовательности в выравнивании | Длина выравнивания | Количество гэпов | Длина гэпов | Абсолютно консервативные позициии (от всех позиций) | Сходные позиций (от всех позиций) |
| Q65MI2_BACLD | 216 | 254 | 8 | 38 | 50 (19.7%) | 88 (34.6%) |
| 6PGL_THEMA | 206 | 254 | 8 | 48 | 50 (19.7%) | 88 (34.6%) |
Из представленных таблиц ясно, что выравнивания негомологичных последовательностей имеют меньше абсолютно консервативных и функционально схожих позиций и больше гэпов.
Задание 3
Локальное и глобальное выравнивания:
Локальное и вырезанное из множенственного выравнивания:
Различия:
- Отличие 1. В вырезанном позиция выравнивания 196, в локальном 176. Остаток аспарагина (N) из последовательности BACLD выровнен в первом случае с глицином (G), во втором же — с аспарагиновой кислотой (D).
Отличие 2. В вырезанном 385, в локальном 353. Остаток глутамина (Q) из последовательности BACLD выровнен в первом случае с аспарагиновой кислотой (D), во втором — с лизином (K).
Отличие 3. В вырезанном 606, в локальном 575. Остаток лизина (K) из последовательности ERWRD выровнен в первом случае с глицином (G), во втором же — с лизином (K).
Глобальное и вырезанное из множественного выравнивания:
Различия:
1-5 позиции вырезанного из множественного выравнивания выравнивают те же остатки гликозид гидролазы, что и 39-44 позиции глобального выравнивания, но другим аминокислотным остаткам изомеразы сахарозы.
В 46-й позиции вырезанного из множественого выравнивания сопоставлены пролин и треонин, а в глобальном выравнии 46-ю позицию занимают индель и треонин.
В 351-й позиции вырезанного из множественного выравнивания глутаминовая кислота сопоставлена лизину, а в глобальном выравнивании - инделю.
Локальное выравнивание показало наиболее достоверные результаты в приведённых выше примерах.
© Raldugina Vasilisa 2016
