Работа в командной строке Linux. Программы выравнивания последовательностей пакета EMBOSS.

1. Работа в командной строке Linux

Команда "ls" отображает содержимое директории, в которой на данный момент находится пользователь, при этом файлы и папки выделены разными цветами.
При выполнении команды "ls .." отбразилось содержание родительской директории относительно моей рабочей директории (конкретно в моём случае: отобразились директории, содержащие рабочие файлы других студентов).
команда "cd .." возращает нас в родительскую директорию, а последующая команда "ls" отображает её содержимое, иными словами "ls .." = "cd ..", "ls").
Выполнение команды "ls .." ("cd ..", "ls") до тех пор пока картинка перестанет меняться, приводит нас в родительскую директорию.
Команда pwd пишет полный адрес директории в командной строке.
Команда "seqret: swp05020 -auto" создаёт файл pyrc_ecoli.fasta с последовательностью белка в fasta-формате. просмотреть его можно использовав команду "more pyrc_ecoli.fasta".
Команда "entret sw:p05020 - auto" создает файл pyrc_ecoli.entret с записью в PDB формате. Просматривается аналогично.
Нажатие стрелок "вверх" и "вниз" позволяет нам увидеть какие команды были введены в командной строке раньше. Команда "history" выводит нам список всех команд, в том порядке, в котором они были введены раньше.
Если первая буква названия нужного нам файла отличается от первых букв названий остальных файлов, то можно быстро вызвать его введя more, затем пробел, первую букву и клавишу tab (это также работает если начало названий файлов совпадает, но дальше только название нашего файла содержит определенную букву).

2.
В этом задании, я проводил выравнивания, используя программы needle (глобальное выравнивание) и water (локальное выравнивание), при этом для выравниваний я задавал разные параметры. Здесь и даллее я использовал следующие обозначения:

Выравнивание с параметрами взятыми по умолчанию - штраф за открытие гэпа равен 10.0, штраф взятый за продолжение гэпа - 0.5.
Выравнивание с параметрами в два раза больше - штраф за открытие гэпа равен 20.0, штраф взятый за продолжение гэпа - 1.0.
Выравнивание с параметрами в два раза меньше - штраф за открытие гэпа равен 5.0, штраф взятый за продолжение гэпа - 0.25.

Построить и сравнить оптимальные глобальное и оптимальное локальное выравнивание 2-х последовательностей.

Q0AFI1

Выравнивание, параметры которого были взяты по умолчанию находится в файле aln1aut.needle.
Выравнивание, параметры которого были взяты вдвое меньше, чем по умолчанию находится в файле aln1small.needle.
Выравнивание, параметры которого были взяты вдвое больше, чем по умолчанию находится в файле aln1big.needle

Сравнивая количественные параметры полученных спомощью needle выравниваний можно заметить, что у выравнивания с параметрами заданными в два раза ниже стандартных выше процент идъентичности, процент сходства, длина выравнивания, но и больше количество пропусков, что, впрочем, не мешает ему иметь самый высокий вес выравнивания (хотя эти параметры отличаются друг от друга незначительно).

Для наглядности я составил таблицу:

Параметры выравнивания	% идентичности	% сходства	Пропуски	Вес
По умолчанию	51,6% (181/351)	63,5% (223/351)	9/351	905.0
В 2 раза меньше	52,3% (185/354)	63,8% (226/354)	15/354	923.0
В 2 раза больше	51,4% (180/350)	63,4% (222/350)	7/350	894.0

Выравнивание, параметры которого были взяты по умолчанию находится в файле aln2aut.water.
Выравнивание, параметры которого были взяты вдвое меньше, чем по умолчанию находится в файле aln2small.water.
Выравнивание, параметры которого были взяты вдвое больше, чем по умолчанию находится в файле aln2big.water

Напротив, у выравнивания, полученного спомощью water, у которого параметры взяты в два раза меньше, количественные параметры (кроме веса) оказались ниже остальных.

Параметры выравнивания	% идентичности	% сходства	Пропуски	Вес
По умолчанию	53,2% (181/340)	65,0% (221/340)	4/340	908.0
В 2 раза меньше	52,9% (185/350)	64,3% (225/350)	13/350	923.0
В 2 раза больше	53,1% (180/339)	64,9% (220/339)	2/339	897,0

3. Сравнение полученных выравниваний.

"есть ли хотя бы один пример того, что одной и той же позиции первой последовательности в разных глобальных выравниваниях сопоставлены разные позиции второй последовательности?"

Да есть, приведу один пример: Позициям 69-70 белка PYRC_ECOLI в выравнивании с параметрами, взятыми по умолчанию (верхний рисунок) соответствуют позиции 66-67 белка PYRC_ECOLI, а в выравнивании с параметрами взятыми в два раза больше, той же позиции белка PYRC_ECOLI соответствует позиция 66-67 белка PYRC_NITEC.
"есть ли хотя бы один пример того, что одной и той же позиции первой последовательности в разных локальных выравниваниях сопоставлены разные позиции второй последовательности?"

Да, подобный случай встречается: позициям 69-70 последовательности PYRC_ECOLI выравнивания с параметрами, взятыми по умолчанию(верхний рисунок), соответствуют 66-67 позиции белка PYRC_NITEC, а в выравнивании с параметрами взятыми в два раза больше тем же позициям из PYRC_ECOLI соответствуют позиции 69-70 белка PYRC_NITEC.
"есть ли хотя бы один пример того, что в одном глобальном выравнивании какой-либо позиции первой последовательности сопоставлена некоторая позиция второй, а в другом выравнивании против той же позиции оказался пропуск?"

Позиция 71 белка PYRC_ECOLI в выравнивании с параметрами, взятыми по умолчанию (верхний рисунок) соответствуют позиции 70 (G глицин) белка PYRC_NITEC, а в выравнивании с параметрами взятыми в два раза меньше, той же позиции белка PYRC_ECOLI соответствует пропуск.
"есть ли хотя бы один пример того, что в одном локальном выравнивании какой-либо позиции первой последовательности сопоставлена некоторая позиция второй, а в другом выравнивании против той же позиции оказался пропуск?"

Да есть: для позиций 71 белка PYRC_ECOLI в выравнивании с параметрами в зятыми по умолчанию (рисунок сверху) соответствует 70 позицияв белке PYRC_NITEC, а в выравнии с параметрами взятыми в два раза меньше (рисунок снизу) против той же позиции белка PYRC_ECOLI ставится пропуск.
"соответствуют ли оптимальные локальные выравнивания, построенными с использованием разных параметров, одним и тем же фрагментам последовательностей?"

Нет, так как выровненные учатки имеют разную длину (в выравнивании с параметрами в 2 раза ниже сравнивались участки с 1 по 344 а.о белка PYRC_ECOLI, у PYRC_NITEC 1-343, в остальных же выравниваниях сравнивались участки с 8 по 344 а.о. у PURC_ECOLI и 5-243 у PYRC_NITEC).
"совпадают ли локальные выравнивания с соответствующими частями глобальных выравниваний?"

Локальные выравнивания совпадают с соответствующими частями глобального выравнивания (для выравниваний с одинаковыми параметрами).