Гомология и выравнивание. Домены. JalView
Для выполнения заданий я выбрала домен со следующими данными:
| Данные о домене | |
|---|---|
| AC pfam | PF00042 |
| ID pfam | Globin |
| #SEED | 73 белка |
| #ALL | 42 000 белков |
| #SW | 1 000 белков |
| #architectures | 337 разных доменных архитектур |
| #3D | 1 000 доменов с известной 3D структурой |
| Taxonomy | |
| #eukaryota | 27 000 белков с доменом семейства |
| #archaea | 9 белков с доменом семейства |
| #bacteria | 15 000 белков с доменом семейства |
Глобины — это гемсодержащие белки, участвующие в связывании и/или транспортировке кислорода. К ним относятся, например, гемоглобин, миоглобин, нейроглобин. Все они относятся к очень большому и хорошо изученному семейству белков, широко распространенных во многих организмах.
По этой ссылке можно ознакомиться с выравниванием белковых доменов (seed) с точки зрения гомологичности всех последовательностей или их подмножества.
В таблице ниже приведено его описание:
| Выравнивание seed | 73 последовательности, 141 колонка |
|---|---|
| Максимальный достоверный блок, включающие ВСЕ последовательности (МДБ-all) | 6-18 колонки |
| 100% консервативные колонки в МДБ-all | 12:P(61 из 73), 18:F |
| Максимальный достоверный блок, включающий НЕ ВСЕ последовательности (МДБ-notAll) | 1-24 колонки, 53-59 последовательности |
| Колонки других максимальных блоков с тем же подмножеством последовательностей | 26-44, 51-62, 69-79, 94-98, 100-112, 127-133 |
| 100% консервативные колонки в МДБ-notAll | 1:V, 3:I, 4:L, 8:F, 10:A, 12:P, 14:I, 18:F, 20:Q, 21:F, 22:A, 23:G, 24:K |
| Участок выравнивания, в котором нет никаких достоверных подблоков, и потому маловероятно, что выравнивание на этом участке отражает ход эволюции. | 63-68 колонки |
Далее для построения карты локального сходства (dotplot) я использовала следующие доменные архитектуры:
| Доменная архитектура 1 | PF00042 (Globin) |
|---|---|
| Белок с архитектурой 1 | P01923 |
| Доменная архитектура 2 | PF07883 - PF00042 (Cupin_2 — Globin) |
| Белок с архитектурой 2 | F4XUI8 |
Карта локального сходства (dotplot):
Комментарий к результатам:
Согласно данным базы Pfam, выбранные белки имеют разную доменную архитектуру (один белок является однодоменным, а второй — двухдоменным). Построенная карта локального сходства (dotplot) полностью подтверждает это устройство белков:
- В границах общего домена: На графике видна группа прерывистых отрезков сходства (в районе позиций 29–108 по оси X). Значительное сходство в этой области свидетельствует об общности происхождения этой части белков (наличие общего домена). То, что отрезки прерываются, смещены в стороны и имеют слегка разный наклон, объясняется неравномерной скоростью мутаций и появлением локальных вставок/делеций (гэпов) в ходе эволюции от общего предка.
- Вне границ общего домена: Сплошная сквозная диагональ на графике отсутствует. Вне границ гомологичного домена сходство последовательностей полностью исчезает и не детектируется, так как эти участки белков не имеют признаков общего происхождения. Это доказывает, что данный домен эволюционировал и переносился как независимый модуль внутри разных доменных архитектур.