Исследование филогенетического дерева белкового семейства глобинов из таксонов Mus musculus, Ursidae.

Построение филогенетического дерева

Для составления выборки белков семейства глобинов из заданных таксонов использовалась поисковая система SRS. Запрос в поле Taxonomy содержал названия таксонов (Mus musculus и Ursidae), записанных через знак "|" (или), поле Links: DBxref содержало идентификатор Pfam данного семейства (PF00042). Всего по запросу было найдено 10 белков. Процесс фильтрования заключался в том, чтобы фрагменты белков (менее 90 а.к.) не попали в выборку. Для выборки выбирались белки из подвида, у которого было найдено больше белков. В конечном счёте в выборке осталось 9 белков. Всего

Сначала было построено множественное выравнивание белков с помощью программы emma (параметры были выбраны по умолчанию).
После этого программой eprotdist с параметрами по умолчанию по множественному выравниванию была создана квадратная матрица попарных расстояний между белковыми последовательностями.
Наконец, при помощи программы eneighbor с параметрами, взятыми по умолчанию, по имеющейся матрице попарных расстояний были созданы скобочная формула дерева и его графическое изображение в виде филограммы (метод Neighbor-Joining).

Для визуализации дерева по скобочной формуле была использована программа GeneMaster. Некоторые из последовательностей располагались очень близко друг от друга; поэтому длины ветвей (масштаб изображения, а не реальные расстояния между белками) были увеличены в 3 раза по сравнению с длинами, определяемыми по умолчанию, чтобы получить возможность расположить названия белков без наползания друг на друга. При этом изображение получилось довольно большим, поэтому ниже приведён уменьшенный его вариант; нажав на этот рисунок, можно увидеть дерево в исходном размере (формат GIF, рекомендуется открыть в новом окне).

Названия последовательностей из внешней группы выделены жирным шрифтом, соответствующие им ветви — наиболее толстые в дереве.
Разные группы ортологов покрашены в , , цвета.
Разные группы паралогов покрашены в , , цвета.

Ортологи — последовательности, возникшие из одного общего предшественника в процессе видообразования и, как правило, выполняющие одну и ту же функцию, поэтому их следует искать среди белков из разных организмов, расположенных близко друг от друга по дереву (в одном кластере).

HBA_URSTH и HBA_AILME
HBB_URSMA и HBB_AILME
HBA_URSMA и HBA_HUMAN

Паралоги — последовательности, возникшие из одного общего предшественника в результате дупликации одного гена в одном организме и, как правило, выполняющие разные функции. Часто таким организмом бывает предшественник целой группы организмов (таксона), поэтому паралоги нужно искать среди белков одного организма, но расположенных в разных, иногда достаточно удалённых друг от друга кластерах.

HBAZ_HUMAN и HBB_HUMAN
HBAT_HUMAN и HBD_HUMAN
CYGB_HUMAN и HBG1_HUMAN

Построение таксономического дерева

С помощью ресурсов сайта NCBI было получено таксономическое дерево организмов, белки которых были включены в выборку. Оно представлено ниже в графической форме,которая также была создана с использованием программы GeneMaster. Расстояния по дереву между двумя любыми узлами одинаковы и не несут никакой информации. Все узлы, кроме одного (который является корнем дерева), обозначают какой-либо таксон, а ветви, отходящие от такого узла по направлению к листьям, ведут либо в узел, обозначающий более мелкий таксон, либо в листья, то есть названия организмов.

В начало страницы.
На главную страницу.