Лекция_4_БИ_М_2014

VTISCTGSSSNIGAG-NHVKWYQQLPG VTISCTGTSSNIGS--ITVNWYQQLPG LRLSCSSSGFIFSS--YAMYWVRQAPG LSLTCTVSGTSFDD--YYSTWVRQPPG PEVTCVVVDVSHEDPQVKFNWYVDG-- ATLVCLISDFYPGA--VTVAWKADS-- AALGCLVKDYFPEP--VTVSWNSG---

VSLTCLVKGFYPSD--IAVEWWSNG--

Способы описания множественного выравнивания

•Дано: множественное выравнивание.

•Задача: определить принадлежит ли некая последовательность данному семейству.

•Простейший способ описания множественного выравнивания – консенсус – все просто и ясно – пишется наиболее часто встречающаяся буква

Основные предположения

•Гены фиксированы, сохранены у очень широкого круга биологических видов, у совершенно различных представителей «древа жизни».

•Фиксированный генетический код для белков вероятно несёт похожие, зачастую идентичные функции.

Например:

•Гистоны: небольшие белки, присутствуют у всех эукариот.

Демонстрируют выраженное постоянство последовательности в

MSA

Постоянство структуры и функции (упаковка DNA)

Почему множественное выравнивание?

Позволяет дать характеристику семействам белков, найти общие участки, гомологов.

Например: семейство Serine protease: семейство, отвечающее за катализ, гидролиз пептидных связей.

•Одинаковые активные центры ?

•Общие участка последовательности?

•MSA – это первый, предварительный шаг к анализу в области молекулярной эволюции и построения эволюционных деревьев.

•База для филогенеза – данные молекулярной биологии или морфологические данные

Подходы в MSA

2разных подхода:

–1D sequence based – сравнение последовательностей.

–2D-3D based – выравнивание, базирующееся на структуре

Цели лекции.

MSA :

•Глобальные (ClustalX, MUSCLE, T-Coffee)

•Локальные (Dialign, ProDA, MEME - поиск блоков)

Введение. Пример:

5 последовательностей глобинов

5 алгоритмов выравнивания

Мы сосредоточимся на гистидине (H) остатке, который играет ключевую роль в связывании кислорода в глобинах. Фрагмент последовательности вокруг этого гистидина функционально и эволюционно гомологичен.

Пять наиболее известных программ: ClustalW,

Praline,

MUSCLE (используется в HomoloGene), ProbCons,

TCoffee.

Каждая программа предлагает уникальные преимущества.

Не существует единого универсального подхода к

MSA.

Десятки новых программ были введены в последние годы.

ClustalW

Консервативный гистидин отмечен знаком (▼)