Учебный сайт Якушева Александра

Практикум 8. BLAST

Часть 1

Для определения функций последовательности, полученной в практикуме 6, был использован BLASTn с настройками по умолчанию.

Blast
Результат выдачи BLASTn. Видно что все найденные последовательности - гены 18S рибособальных РНК. Из этого можно заключить что данная последовательность кодирует 18S рибосомальную РНК.
Blast graphics
Графическое представление результата
Blast alignment
Выравнивание с самым большим Score.
Taxonomy
Таксономия. На картинке первые три вида. У этих выравниваний был самый большой Score и самый большой процент идентичности. При этом он разительно отличался от остальных (идентичность в районе 98%, при этом у всех остальных она будет уже в районе максимум 93%). Точно установить из какого вида получена наша последовательность не удается. Так что ограничимся уровнем таксономии - род Loxosomella.

Часть 2. Сравнение алгоритмов

Для последовательности были проведены три сеанса бластования с разными параметрами. Megablast и blastn были проведены с настройками по умолчанию. Чувствительный бласт - Результаты приведены на сводной картинке

settings
Настройки blastn
Blast

При изменении параметров бласта результат выдачи сильно не меняется. Резко изменяются значения E-value при запуске blastn с пользовательскими настройками. Дело в том, что 18S рибосомальная РНК является очень консервативным геном и похожа у разных организмов.

Megablast Blastn default Blastn custom
Max(250) Max(250) Max(250)

CDS вируса

Для работы был выбран CDS вируса из прошлого практикума. 

>lcl|NC_042114.1_cds_YP_009623587.1_5 [locus_tag=FDJ39_gp05] [db_xref=GeneID:40100393] [protein=DNA polymerase] 
[protein_id=YP_009623587.1] [location=2240..3946] [gbkey=CDS]
GTGACTTGCTATTATGCAGGAGACTTTGAAACGACTACAAACGAGGAAGAAACAGAGGTATGGCTATCTT
GCTTTGCGAAAGTTATTGACTATGACAAGCTAGACACATTCAAGGTAAACACTAGCTTAGAGGATTTTTT
AAAATCGCTCTATCTTGACCTAGACAAGACTTATACCGAGACGGGAGAAGATGAGTTTATCATATTCTTT
CACAATCTCAAGTTTGACGGCTCTTTCTTGTTATCTTTCTTTCTGAATAATGATATAGAATGTACTTACT
TTATAAATGATATGGGGGTTTGGTATTCTATTACGCTTGAGTTTCCAGACTTTACGCTGACTTTTAGAGA
TAGTCTGAAAATTCTGAATTTTTCAATCGCTACGATGGCAGGACTTTTCAAAATGCCTATAGCAAAAGGA
ACAACACCCTTGCTAAAACATAAGCCAGATGAAATTAAGCCAGAATGGATTGATTATATTCATGTAGACG
TTGCAATTCTTGCTCGTGGTATCTTTGCTATGTATTACGAGGAAAATTTTTCTAAGTACACATCAGCAAG
TGAAGCGCTGACAGAGTTTAAACGGATTTTCAGGAAGTCTAAACGAAAATTCAGAGACTTTTTCCCAATC
TTGGACGAAAAGGTGGATGATTTTTGTCGTAAAGCCTATCGTGGGGGCTGGACGTTTGCCAATCCTAAAA
CGCAGGGGCGCACGCTTAAACAGTTGATAGACATCTATGACATTAACAGTATGTACCCAGCGACCATGTT
ACAGAACGCTTTACCTATTGGAATACCGAAGCGATACAAAGGCAAGCCCAAAGAGATAAAGGAAGACCAC
TATTATATCTACCACATTAAAGCCGATTTTGACTTAAAACGTGGCTACCTCCCAACTATCCAGATTAAGA
AAAAACTGGACGCTTTAAGAATCGGAGTCCGCACTAGCGACTATGTGACTACATCGAAGAACGAGGTTAT
AGATTTATATTTGACTAATTTTGACCTTGATTTATTCTTAAAGCACTATGACGCAACTATCATGTATGTT
GAAACACTTGAATTTCAGACAGAATCAGGCTTGTTTGATGATTATATCACAACTTACAGATACAAGAAAG
AAAACGCACAAAGCCCAGCAGAAAAACAAAAGGCTAAGATTATGCTAAATAGCTTATACGGGAAGTTTGG
CGCTAAAATCATATCTGTTAAGAAACTAGCCTATCTGGACGATAAAGGTATATTACGCTTTAAAAATGAC
GATGAAGAAGAAGTACAGCCCGTTTACGCACCTGTTGCCCTTTTCGTAACATCTATTGCCCGTCACTTTA
TTATATCGAACGCACAAGAAAACTACGATAATTTCTTATATGCAGATACAGACAGCTTGCACTTGTTCCA
TTCTGACAGCCTTGTCCTTGACATTGACCCGTCAGAGTTCGGCAAGTGGGCGCATGAGGGGAGAGCCGTT
AAGGCAAAATACTTACGCTCAAAACTCTACATCGAAGAGTTGATACAAGAAGACGGGACAACACACCTAG
ACGTCAAGGGCGCAGGTATGACCCCAGAGATTAAAGAAAAAATCACTTTTGAAAACTTTGTTATCGGGGC
AACTTTTGAGGGTAAAAGGGCAAGTAAGCAGATTAAAGGAGGTACGCTAATTTATGAAACAACCTTTAAA
ATCAGGGAAACAGACTATCTCGTATGA

Эта последовательность была отбластована три раза. Данные о выдачах приведены на картинке

CDS

Для повышения чувствительности была уменьшена длина слова. Другие настройки бласта не работали за приемлимое время.
megablast показал лишь гены самых близких родственников вируса - другие вирусы.

megablast

blastn выдал уже значительно больше вариантов. Примечательно, что все они имеют хорошо узнающийся и консервативный участок на конце. Также среди них был еще один вирус(но уже не бактериальный, а мимивирус). Три новые находки имели E-value меньще 0,5, что мы будем считать значимым.

blastn default

В третьем случае добавилось еще несколько последовательностей, но по сравнению с разницей megablast - blastn скачок не такой значительный. Но появилась еще одна с E-value 0.38.

blastn default
Megablast Blastn default Blastn custom
3 57 65

Гомологи трех белков в неаннотированном геноме

Для выполнения этого задания были выбраны TBP - TATA связывающий белок, бета4A-цепь тубулина и гистон H3.2. Их последовательностти были скачены из Uniprot. Все белки человеческие.

seqret sw:tbp_human tbp.fasta
seqret sw:tbb4a_human tbb4a.fasta
seqret sw:h32_human h32.fasta
makeblastdb -in X5.fasta -dbtype nucl
tblastn -query tbp.fasta -db X5.fasta -db_gencode 6 > tbp.txt
tblastn -query tbb4a.fasta -db X5.fasta -db_gencode 6 > tbb4a.txt
tblastn -query h32.fasta -db X5.fasta -db_gencode 6 > h32.txt
tbp_human tbb4a_human h32_human
Количество
находок		 2 6 14
Лучшая
находка		 unplaced-986 unplaced-665 scaffold-104
E-value
лучшей		 2e-95 0.0 2e-78
Score
лучшей		 314 781 256
Вывод Скорее всего гомологична. Наложилось более половины белка с процентом схожести 92%. Определенно гомологична. При полном перекрытии процент схожести 92% Определенно гомологична. При полном перекрытии процент схожести 96%

TBP - транскрипционный фактор, играет очень важную роль в регуляции транскрипции у эукариот. Непосредственно помогает РНК-полимеразе сесть. Тубулин - белок микротрубочек. Характерен для всех эукариот. Гистон 3.2 - один из коровых гистонов, формирует нуклеосому. Все они обеспечивают клеточные механизмы, характерные только для эукариот(за редким исключением).

Поиск белков в контиге

Для поиска гена был взят произвольный контиг из сборки ASM274050v1 Aspergillus niger. Поиск осуществлялся в БД RefSeq и при стандартных настройках бласта.

Protein

В данный контиг по видимому попал белок структурной поддержки хромосом номер четыре. Этот белок участвует в конденсации хромосом.