При построении глобального выравнивания с помощью программы needle зададим два варианта параметров и получим два выравнивания, в первом из которых штраф за открытие гэпа равен 10, а за его продолжение - 0.5. Во втором же выравнивании увеличим эти параметры вдвое: gap_penalty=20, extend_penalty=1. Сравним получившиеся выравнивания. Рассмотрим первое из выраниваний:
В нём легко обнаружить 4 гэпа, последовательности сильно сдвинуты друг относительно друга (особенно это заметно в начале выравнивания).
Теперь посмотрим на выравнивание, характеризующееся вдвое большими значениями штрафов:
Это выравнивание содержит лишь один короткий (2 символа) гэп, и последовательности практически просто "положены" друг под другом.
На рисунках красным обозначены совпадения и положительные замены. Зелёным обведены участки, не совпадающие в выравниваниях.
Как видно из рисунков, существует множество неодинаковых сопоставлений позиций аминокислот. Первое выравнивание можно представить себе как искажённое второе: в каких-то местах образуется гэп, сдвигающий позиции друг относительно друга, что приводит к необходимости поиска других совпадений и замен. Однако больше половины выравнивнивания совпадают в needle1 и needle2. Причём именно к этой большей части относятся наиболее продолжителные последовательности совпадений и положительных замен, которые могли бы свидетельствовать о схожих активных центрах белков. Таким образом, разные параметры выравнивания не сильно влияют на сопоставление наиболее схожих частей аминокислотных последовательностей.
С помощью программы water пакета Emboss построим локальные выравивания аминокислотных последовательностей белков bioh_ecoli и bioh_neimb. При этом зададим два варианта параметров, тех же, что и при построении глобалных выравниваний: шрафы за открытие гэпа и за его продолжение.
В первом выравнивании примем автоматические значения (gap_penalty=10, extend_penalty=0.5), а во втором уменьшим значения вдвое (gap_penalty=5, extend_penalty=0.25).
Рассмотрим первое выравнивание:
Обратим внимание, что это выравнивание короче глобальных (части последовательностей в начале и в конце обрезаны). Кроме того, в нём присутствует только 2 гэпа.
Рассмотрим теперь второе выравнивание:
В нём присутствуют 26 небольших гэпов, и это гораздо больше, чем в первом выравнивании.
На рисунках красным обозначены совпадения и положительные замены; зелёным обведены участки выравниванй, отличающиеся в water1 и water2. Из рисунков видно, что в выравниваниях water1 и water2 участвуют разные фрагменты исходных аминокислотных последовательностей, причём во втором выравнивании они длиннее (в water1 участвуют 231 аминокислота белка bioh_ecoli и 230 - белка bioh_neimb, а в water2 - 239 и 232 аминокислот соответственно). Очевидно, что одними и тем же позициям последовательности bioh_ecoli чуть больше, чем в половине случаев, соответсвуют одинаковые в обоих выравниваниях позиции последовательности bioh_neimb. В остальных же случаях наблюдаются вариации: определённой позиции bioh_ecoli в разных локальных выравниваниях сопоставляются либо разные позиции bioh_neimb, либо пробелы, ричём в примерно равных количествах. В итоге выравнивания сильно отличаются, при этом во втором выравнивании малый штраф за открытие гэпа позволяет найти больше положительных замен, и вес второго выравнивания (340,5) оказывается больше, чем первого (280).
Однако стоит заметить, что участки рядом стоящих совпадений и положительных замен, длиной не менее трёх символов, одинаковы в обоих выравниваниях.
Сравним теперь локальные выравнивания с соответствующими фрагментами глобальных выравниваний.
Выравнивание water1 полностью идентично соответствующему участку needle1,в том числе и потому, что параметры, заданные для выравнианий, были одинаковы. По этой причине water1 отличается от needle2 только теми участками, что различны у needle1 и needle2(см. выше). Этим же объясняется тот факт, что различия между water2 и needle1 те же, что и между двумя локальными выравниваниями.
Сравнивая water2 с needle2, можно заметить, что выравнивания сходны лишь в участках, характеризующихся большим числом подряд идущих совпадений и положительных замен (эти участки совпадают у всех представленных выше выравниваний). В остальном эти выравнивания совпадают мало, причём локальное выравнивание water2 характеризуется большим, чем needle2 количеством положительных замен, и, как следствие, большим, чем needle2 (229), весом выравнивания, равным 340.5.