Задание 3. Сравнение результатов поиска по последовательностям белков и нуклеиновых кислот

С помощью программы protein blast (blastp) на NCBI (см. пункт 1) осуществите поиск белковых последовательностей для Р53 (идентификатор BAC16799.1). При этом в разделе Choose Search Set в Organism дополнительно введите ограничение на поиск белков мышей (mouse).

3.2. Там же — http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi выберите nucleotide blast и проведите поиск нуклеотидных последовательностей по CDS гена р53 мышей. (Homo sapiens mRNA for P53, complete cds GenBank: AB082923.1). В файле AB082923.1 GenBank кликните на CDS, затем выделенную часть последовательности сохраните в файл. Информацию из него занесите в окно запроса поиска.

Сколько в каждом случае результатов с Identity больше 90%, больше 80%, Е value менее 1, каковы максимальные Score? Есть ли различия в количестве найденных последовательностей?

Задание 4. Парное выравнивание альфа и бета гемоглобинов:

Подготовка последовательностей для выравнивания. Выберите последовательности в формате FASTA на сайте NCBI, для этого в окно запроса введите для hemoglobin subunit alpha «NP_549.1» затем для beta globin «NP_509.1», выберите в разделе Proteins — Protein, кликните на FASTA, появятся записи в соответствующем формате:

hemoglobin subunit alpha [Homo sapiens].

NCBI Reference Sequence: NP_549.1.

GenPept Identical Proteins Graphics.

>gi|4 504 347|ref|NP_549.1| hemoglobin subunit alpha [Homo sapiens].

MVLSPADKTNVKAAWGKVGAHAGEYGAEALERMFLSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKGHGKKVADALTNA.

VAHVDDMPNALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLAAHLPAEFTPAVHASLDKFLASVSTVLTSK.

YR.

hemoglobin subunit beta [Homo sapiens].

NCBI Reference Sequence: NP_509.1.

GenPept Identical Proteins Graphics.

>gi|4 504 349|ref|NP_509.1| hemoglobin subunit beta [Homo sapiens].

MVHLTPEEKSAVTALWGKVNVDEVGGEALGRLLVVYPWTQRFFESFGDLSTPDAVMGNPKVKAHGKKVLG.

AFSDGLAHLDNLKGTFATLSELHCDKLHVDPENFRLLGNVLVCVLAHHFGKEFTPPVQAAYQKVVAGVAN.

ALAHKYH.

Далее справа кликните на Send to file, выберите формат FASTA, сохраните файлы.

Глобальное выравнивание

Выполните глобальное выравнивание белков, используя программу needle на EBI http://www.ebi.ac.uk/ (выполняет по алгоритму NeedlemanWunsch). Для этого на сайте EBI в разделе Services — выберите Proteins sequences, families & motifs— далее выберите EMBOSS Tools — в разделе программ EMBOSS Programs http://www.ebi.ac.uk/Tools/emboss/ выберите Needle для Protein (при сравнении нуклеиновых последовательностей выбирается Nucleotide): введите в поля для запроса последовательности белков в ранее полученном формате FASTA (программа позволяет использовать форматы GCG, FASTA, EMBL, GenBank, PIR, NBRF, Phylip or UniProtKB/Swiss-Prot), или выберите соответствующие файлы.

Оцените результаты выравнивания: значения Identity, Similarity, Gaps, Score. Постройте глобальные выравнивания последовательностей при разных вариантах параметров. Полученные результаты сохраните в виде таблицы.

Каковы различия в выравниваниях в зависимости от параметров?

Локальное выравнивание

• а) На сайте EBI в разделе программ EMBOSS Programs (см. предыдущий пункт) выберите Water (использует алгоритм Smith-Waterman) http://www.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_water/, введите две последовательности в формате FASTA. Сравните результаты локального и глобального выравнивания.
• б) На сайте http://fasta.bioch.virginia.edu (FASTA-сервер для сравнения последовательностей) с использованием SSEARCH проведите локальное выравнивание Smith-Waterman. Для этого кликните на Protein-protein Smith-Waterman (ssearch), далее введите первую последовательность, выберите справа опцию Compare your own sequences, после чего появится возможность ввести вторую последовательность. Оцените результаты при разных Scoring matrix, а также в сравнении с таковыми в пункте а.

Вопросы для самоконтроля

• 1. Как интерпретируется величина E-value при выравнивании?
• 2. Какие типы выравнивания последовательностей существуют?