Сигналы в нуклеотидных последовательностях
Программа МЕМЕ
В файле pur28.fasta лежат последовательности ДНК E.coli, находящейся перед генами, регулируемыми белком PurR (пуриновым репрессором). При помощи МЕМЕ необходимо найти общий мотив в этих последовательностях (предполагаемый сигнал, узнаваемый белком PurR).Для выполнения задания зададим следующие параметры в МЕМЕ:
- строго заданная длина мотива: 16
- число различных мотивов: 1
- распределение количества встреч для каждого мотива (либо один, либо вообще нет).
Поиск по этим параметрам привел к таким результатам:
Матрица PSSM:
| A | C | G | T | Паттерн | |
| 1 | -997 | 156 | -24 | -139 | C |
| 2 | -997 | -997 | 208 | -997 | G |
| 3 | 60 | 34 | -124 | -40 | M |
| 4 | 192 | -997 | -997 | -997 | A |
| 5 | 192 | -997 | -997 | -997 | A |
| 6 | 119 | 34 | -997 | -139 | M |
| 7 | -997 | 208 | -997 | -997 | C |
| 8 | -997 | -997 | 208 | -997 | G |
| 9 | 19 | -997 | -997 | 141 | W |
| 10 | -997 | -997 | -997 | 192 | T |
| 11 | -997 | -997 | -997 | 192 | T |
| 12 | -997 | -997 | 156 | 19 | K |
| 13 | -997 | 193 | -124 | -997 | C |
| 14 | -40 | 76 | -124 | 19 | Y |
| 15 | -997 | -997 | -997 | 192 | T |
| 16 | -997 | -24 | -24 | 119 | T |
Исходные последовательности (найденные мотивы подчеркнуты):
>codB cggcactgtgtgccgatgcctgatgcgacgctgacgcgttttatcatgcctacggacctgaaccgtaggtcggataaggcgctcgcgtcgcatccgacaccatgctcagatgcctgatgcgacg ctgacgcgtcttatcaggcctacccactgtttttacaccgataatttttcccccacctttttgcactcattcatataaaaaatatatttccccacgaaaacgattgctttttatcttcagatga atagaatgcggcggattttttgggtttcaaacagcaaaaagggggaatttcgtgtcgcaagataacaactttagccaggggccagtcccgcagtcggcgcggaaaggggtattggcattgacgt tcgtcatgctgggattaaccttcttttc >purE agtgcgatggaaaaacatcaggtgcaatggctgatccacgggcatacccatcgcccggcggtgcatgaacttatcgccaatcagcaacctgcttttcgcgtggtactgggtgcctggcatacgg aaggttcaatggtgaaagtcacggcggatgacgttgagctgattcattttccgttttaaaaaacccgcaactttgctgatttcacagccacgcaaccgttttccttgctctctttccgtgctat tctctgtgccctctaaagccgagagttgtgcaccacaggagttttaagacgcatgtcttcccgcaataatccggcgcgtgtcgccatcgtgatggggtccaaaagcgactgggctaccatgcag ttcgccgccgaaatcttcgaaatcctga >pyrC gtacaaccggaaaaaatgcaaacggtgatgcaaacgttgcttccctatttgaaccaggcattacgcaattactttaaccagcaacctgcttacgtcctgcgcgaagatggcagccagggcgaag caatggcgaaaaaactggcgaaaggcattgaagtgaagccaggcgaaattgtcattccatttactgattaatcacgagggcgcattcgcgccctttatttttcgtgcaaaggaaaacgtttccg cttatcctttgtgtccggcaaaaacatcccttcagccggagcatagagattaatgactgcaccatcccaggtattaaagatccgccgcccagacgactggcaccttcacctccgcgatggcgac atgttaaaaactgtcgtgccatatacca >purR tcaagttttctccttttttattaccacacaaaaagtgatattacgcatttttacacactgtgatgaaaaaatctcccgtcatttataatgataagtgtttttaccacttccccttttcgtcaag atcggccaaaattccacgcttacactatttgcgtactggccattgaccccttcctgacgctccgtgtcgtttttccggcgtaccgcaacacttttgttgtgcgtaaggtgtgtaaaggcaaacg tttaccttgcgattttgcaggagctgaagttagggtctggagtgaaatggaatggcaacaataaaagatgtagcgaaacgagcaaacgtttccactacaactgtgtcacacgtgatcaacaaaa cacgtttcgtcgctgaagaaacgcgcaa >cvpA tctggcttaagtggcgtggtaatgggctatacgccgaattaatacggtcttgcctgatgcgacgctggcgcgtcttatcaggcctacgcaggggtagaaccgtaggtcggataaggcgtttacg ccgcatccgacacgcattgcccgatgccgcaaaggcataaaaagtcgatggcgttgaatattttttcagcgccatttttattgatgcgcgggaaggaaatccctacgcaaacgttttctttttc tgttagaatgcgccccgaacaggatgacagggcgtaaaatcgtgggacacatatggtctggattgattacgccataatcgcggtgattgctttttcctctctggttagcctgatccgcggcttt gttcgtgaagcgttatcgctggtgacat >purM acaaaaaaaatcgacggattatacctcctttcttcaaggcggcaatattcttttcgttgactttagtcaaaatgataacggtttgagataaagttattttatattcagatggttatgaaagaag attattccatccgaaaactaacctttaccctggcacaagtcttctttcgccgcgcgcctggggaaaagacgtgcaaaaaggttgtgtaaagcagtctcgcaaacgtttgctttccctgttagaa ttgcgccgaattttatttttctaccgcaagtaacgcgtggggacccaagcagtgaccgataaaacctctcttagctacaaagatgccggtgttgatattgacgcgggtaatgctctggttggaa gaatcaaaggcgtagtgaagaaaacgcg >guaB agtgaccggaagctggttgcgtgaaattagaaatttcgccgctgatccaaacctgtcccatctcatgctcaagcagcagacgaaccgtttgattcaggcgactaacggtaaaaattgcagggga ttgagaaggtaacatgtgagcgagatcaaattctaaatcagcaggttattcagtcgatagtaacccgcccttcggggatagcaagcattttttgcaaaaaggggtagatgcaatcggttacgct ctgtataatgccgcggcaatatttattaaccactctggtcgagatattgcccatgctacgtatcgctaaagaagctctgacgtttgacgacgttctcctcgttcctgctcactctaccgttctg ccgaatactgctgacctcagcacccagc >glnB ctgacctcatctccggtgattagtgatgcgctggtggagcaggcgctggagggtgaaaatacggcgctgccaacctttgttgaggcacgtaatcagtttgaactcaactatttgcgtaagctgc tgcaaatcaccaaaggcaacgtcacccacgcggcgagaatggcggggcgcaaccggacagaattttataaactgctttcccgacacgagctggatgcaaacgatttcaaggaatgaattggcgt tatgtgttacgtttagcagatcaaaagacaggcgaccttttcaaggaatagcatgaaaaagattgatgcgattataaaacccttcaagctggacgatgtccgcgaagcactggccgaagtcggt attaccggcatgacggtgaccgaagtga >purL ccagaatgccgatgaacagataattaatctttaattttttcaattagttaattctctgtgtcgtgcgcgtcccagcttgaaaaaacgtaataatagtgaaaggtttactcataaatgagcggca ttttgcgtaaacctgcgccagatggcaacttattacagccattggcggcacgcgttgctaattcacgatggtgattttatttccacgcaaacggtttcgtcagcgcatcagattctttataatg acgcccgtttcccccccttgggtacaccgaaagcttagaagacgagagacttatgatggaaattctgcgtggttcgcctgcactgtcggcattccgaatcaacaaactgctggcacgttttcag gctgccaggctcccggttcacaatattt >purA gaattcgacaatctggctggcgcttgccctggttttggtactggaaggtttagggccgatgctttacccgaaggcatggaagaagatgatctctgcgatgaccaatttgcccgataatatttta cgtcgttttggcggtggacttgtggttgcgggcgttgtggtctactacatgttgaggaaaacgattggctgaacaaaaaacagactgatcgaggtcatttttgagtgcaaaaagtgctgtaact ctgaaaaagcgatggtagaatccatttttaagcaaacggtgattttgaaaaatgggtaacaacgtcgtcgtactgggcacccaatggggtgacgaaggtaaaggtaagatcgtcgatcttctga ctgaacgggctaaatatgttgtacgcta
Сравнение полученных результатов с реальными сайтами узнавания PurR
Правильно нашлись мотивы вo всех последовательностях, кроме последней (purA), в которой мотивы вообще не совпадают:>purA gaattcgacaatctggctggcgcttgccctggttttggtactggaaggtttagggccgatgctttacccgaaggcatggaagaagatgatctctgcgatgaccaatttgcccgataatatttta cgtcgttttggcggtggacttgtggttgcgggcgttgtggtctactacatgttgaggaaaacgattggctgaacaaaaaacagactgatcgaggtcatttttgagtgcaaaaagtgctgtaact ctgaaaaagcgatggtagaatccatttttaagcaaacggtgattttgaaaaatgggtaacaacgtcgtcgtactgggcacccaatggggtgacgaaggtaaaggtaagatcgtcgatcttctga ctgaacgggctaaatatgttgtacgctaКрасным выделен реальный сайт узнавания purR, найденный МЕМЕ мотив подчеркнут. У правильно найденных мотивов совпадение неполное, координаты отличаются на один-два нуклеотида. Рассчитаем специфичность и чувствительность для проведенного поиска:
Чувствительность (отношение числа правильных предсказаний к числу реальных сайтов) = 9/10 = 0.9,
специфичность (отношение числа правильных предсказаний к общему числу предсказаний) = 9/10 = 0.9.
Назад