Выравнивания последовательностей

Глобальное выравнивание

Ожидаемо, фактор инициации трансляции оказался достаточно консервативным. Фермент в лице дегликазы показал средний результат. А вот белок, отвечающий за ингибирование образования перегородки при делении, оказался крайне эволюционно лабильным. Вероятно, это можно объяснить тем, что ингибитору нужно всего лишь нужным образом связать белок, образующий септу, и не более.

Protein ID1 ID2 Score Identity Similarity Gaps Indels
Fructoselysine-6-phosphate deglycase FRLB_ECOLI FRLB_BACSU 365,0 28,3% 42,9% 15,0% 9
Septum site-determining protein MinC MINC_ECOLI MINC_BACSU 49,5 13,2% 25,8% 52,6% 11
Translation initiation factor IF-2 IF2_ECOLI IF2_BACSU 1703,0 40,2% 54,6% 20,6% 10
Локальное выравнивание
Protein ID1 ID2 Score Identity Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
Fructoselysine-6-phosphate deglycase FRLB_ECOLI FRLB_BACSU 365,5 29,7% 45,8% 10,3% 7 90,9% 96,6%
Septum site-determining protein MinC MINC_ECOLI MINC_BACSU 86,0 35,0% 58,3% 1,7% 1 26,0% 26,1%
Translation initiation factor IF-2 IF2_ECOLI IF2_BACSU 1706,0 50,0% 68,0% 4,7% 7 78,8% 94,7%
Бессмысленные выравнивания
Такая огромная разница параметров глобального и локального выравниваний объясняется различием в длине белков (50 АК против 686 АК).
Alignment ID1 ID2 Score Identity Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
Global HOKC_ECOLI (Toxic protein HokC) CATE_BACSU (Catalase-2) 14,0 1,6% 2,6% 95,2% 4
Local 24,0 40,0% 53,3% 0,0% 0 30,0% 2,2%
Множественное выравнивание

Для множественного выравнивания были выбраны белки с мнемоникой MINC, то есть определяющие положение перегородки бактериальные белки MinC, а именно:

  • MINC_ECOLI (Esherichia coli K-12)
  • MINC_BACSU (Bacillus subtilis 168)
  • MINC_VIBCM (Vibrio cholerae ser. 01)
  • MINC_NEIGO (Neisseria gonorrhoeae)
  • MINC_HELPJ (Helicobacter pylori)
  • MINC_PSEAE (Pseudomonas aeruginosa)
  • MINC_YERPE (Yersinia pestis)

Для выравнивания сначала в отдельный файл были сохранены последовательности выбранных белков в формате fasta. Далее выполнялось выравнивание программой muscle. После в JalView был загружен файл через URL, а сохранённый проект я импортировал обратно на kodomo через sftp.

И вот что получилось...

Выравнивание вышло хорошим для всех вышеперечисленных белков. В частности, нашлось 7 позиций, одинаковых для всех белков, и ещё около 30 позиций с похожими по свойствам аминокислотами у всех белков. Особенно консервативными оказались некоторые участки в начале последовательностей и протяжённый участок ближе к концу (примерно со 159 по 265 колонки).

Есть и участки, где у отдельных белков происходили крупные вставки: в 116-125 и 143-155 позициях у Pseudomonas aeruginosa, на С-конце у Bacillus subtilis, а на N-конце белка из Helicobacter pylori произошла крупная делеция.

Выравнивание по белкам CetZ
Protein Tubulin-like protein
ID1 CETZ2_HALVD
ID2 CETZ_THEKO
Score 398,0
Identity 29,3%
Similarity 46,9%
Gaps 16,4%
Indels 13

Для выравнивания я выбрал изучаемый белок CetZ2 из Haloferax volcanii и белок из того же семейства CetZ из Thermococcus kodakarensis. В качестве выравнивания я выбрал глобальное, так как оно позволяет оценить, какие участки белков более консервативны.
Уровень схожести оказался высоким, параметры выравнивания сопоставимы с таковыми для фермента из пункта 1. Это хороший показатель с учётом того, что CetZ2 - цитоскелетный белок. Интересно отметить большое количество инделов, представленных одним-двумя аминокислотными остатками.