PODSTAWY BIOINFORMATYKI 8 DOPASOWYWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW

Transkrypt

1 PODSTAWY BIOINFORMATYKI 8 DOPASOWYWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW

2 DOPASOWYWANIE SEKWENCJI 1. Miary podobieństwa sekwencji aminokwasów 2. Zastosowanie programów: CLUSTAL OMEGA BLAST Copyright 2013, Joanna Szyda

3 MIARY PODOBIEŃSTWA SEKWENCJI AMINOKWASÓW

4 MIARA PODOBIEŃSTWA SEKWENCJI AMINOKWASÓW KODOWANIE ZDARZEŃ 1. Sekwencje różnicują się na drodze ewolucji uwzględnienie prawdopodobieństwa poszczególnych mutacji wśród wszystkich białek o znanej sekwencji i odległości ewolucyjnej 2. Konsekwencje metaboliczne mutacji uwzględnienie czy zmiana aminokwasu powoduje zmianę konformacji= funkcji białka 3. Najczęściej wykorzystywane tabele PAM BLOSUM Copyright 2015, Joanna Szyda

5 MIARA PODOBIEŃSTWA SEKWENCJI AMINOKWASÓW TABELE PAM 1. Percent Accepted Mutation 2. Tabele opracowano dla różnych odległości ewolucyjnych między sekwencjami, np. PAM1 sekwencje różniące się 1% aminokwasów = blisko spokrewnionych PAM250 - sekwencje różniące się 80% aminokwasów = daleko spokrewnionych Copyright 2013, Joanna Szyda

6 MIARA PODOBIEŃSTWA SEKWENCJI AMINOKWASÓW TABELA PAM250 C 12 G -3 5 P S A T D E N Q H K R V M I L F Y W C G P S A T D E N Q H K R V M I L F Copyright Y W 2013, Joanna Szyda

7 MIARA PODOBIEŃSTWA SEKWENCJI AMINOKWASÓW TABELE BLOSUM 1. Blocks Substitution Matrix 2. Tabele opracowano na podstawie danych z bazy danych BLOCKS wykorzystując prawdopodobieństwo mutacji w zakonserwowanych regionach 3. przy różnych założeniach dotyczących interpretacji sekwencji o dużym podobieństwie BLOSUM62 sekwencje o ponad 62% aminokwasów identycznych są traktowane jako wspólna grupa ewolucyjna BLOSUM45 sekwencje o ponad 45% aminokwasów identycznych są traktowane jako wspólna grupa ewolucyjna Copyright 2015, Joanna Szyda

8 MIARA PODOBIEŃSTWA SEKWENCJI AMINOKWASÓW TABELA BLOSUM45 G 7 P -2 9 D E N H Q K R S T A M V I L F Y W C G P D E N H Q K R S T A M V I L F Y Copyright W C 2013, Joanna Szyda

9 MIARA PODOBIEŃSTWA SEKWENCJI AMINOKWASÓW INTERPRETACJA WARTOŚCI W TABELACH PAM i BLOSUM I L F Y W C G P D E N H Q K R S T A M V I L F Y W C 1. Mutacja Izoleucyna Valina jest bardziej prawdopodobna = +3, niż Izoleucyna Cysteina = Mutacja Izoleucyna Valina zachodzi = częściej niż średni poziom mutacji dla wszystkich aminokwasów 3. Mutacja Izoleucyna Cysteina zachodzi = rzadziej niż średni poziom mutacji dla wszystkich aminokwasów Copyright 2013, Joanna Szyda

10 MIARA PODOBIEŃSTWA SEKWENCJI AMINOKWASÓW 1. BLOSUM90 krótkie, bardzo podobne fragmenty 2. BLOSUM61 ogólne przyrównanie 3. BLOSUM30 mniej podobne sekwencje Copyright 2013, Joanna Szyda

11 DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW

12 DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW: Beta-2-mikroglobulina Homo sapiens Beta-2- mikroglobulina Mus musculus 1. Gen zaliczany do tzw. Houskeeping genes wysoki poziom zakonserwowania sekwencji 2. Baza danych UniProt: Homo sapiens Mus musculus Copyright 2013, Joanna Szyda

13 DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW UNIPROT Copyright 2014, Joanna Szyda

14 DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW CLUSTAL-OMEGA Copyright 2013, Joanna Szyda

15 DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW Beta-2-mikroglobulina: Homo sapiens Mus musculus KODY KOLORÓW: KODY DOPASOWANIA: małe [ * ] identyczne kwasowe [ : ] substytucja konserwatywna wymiana w obrębie podstawowy grupy o podobnej strukturze i właściwościach grupa hydroksylowa [. ] substytucja semikonserwatywna wymiana w obrębie inne grupy tylko o podobnej strukturze Copyright 2013, Joanna Szyda

16 DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW Beta-2-mikroglobulina: Homo sapiens Mus musculus Danio rerio Gallus gallus Copyright 2014, Joanna Szyda

17 DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW Beta-2-mikroglobulina: Homo sapiens Mus musculus Danio rerio Gallus gallus Copyright 2014, Joanna Szyda

18 DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW BLAST Copyright 2014, Joanna Szyda

19 DOPASOWANIE SEKWENCJI AMINOKWASÓW BLAST Copyright 2014, Joanna Szyda

20 1. Miary podobieństwa sekwencji aminokwasów 2. Zastosowanie programów CLUSTAL OMEGA BLAST