Краткая информация о выборке
| № | Белковая последовательность | Нуклеотидная последовательность | ID находки |
| 1 | CHEY_ECOLI | AAG56872 | 100% |
| 2 | Q5PMY2_SALPA | AAV76927 | 97% |
| 3 | CHEY_YEREN | AAK40116 | 91% |
| 4 | Q669T6_YERPS | CAH21635 | 90% |
| 5 | Q7NSH8_CHRVO | AAQ61109 | 70% |
| 6 | Q9AAK6_CAUCR | AAK22577 | 52% |
| 7 | Q43RF8_SOLUS | EAM55416 | 40% |
|
Выборка семи аминокислотных последовательностей была сделана с помощью программы BLAST-сервера EBI.
Поиск производился по последовательности CHEY_ECOLI. Процент процент идентичности гомологов в выборке уменьшается
в такой последовательности: 100%, 97%, 91, 90%, 70%, 52%, 40%.
|
Различия в последовательностях белков CHEY_ECOLI и Q5PMY2_SALPA
| Номера нуклеотидов | Триплет | Последовательность | Аминокислота |
| 151-153 | TAT | CHEY_ECOLI | Y |
| TTT | Q5PMY2_SALPA | F |
| 160-162 | GTT | CHEY_ECOLI | V |
| ATT | Q5PMY2_SALPA | I |
| 226-228 | GGC | CHEY_ECOLI | G |
| AGC | Q5PMY2_SALPA | S |
|
С помощью программы needle мы построили два полных выравнивания: для белков p1 и p2 (оба длиной 129 а.о.),
а также для их кодирующих последовательностей (g1 и g2, соответственно).
needle p1.fasta p2.fasta -outfile p1p2.msf -aformat3 msf -auto
needle g1.fasta g2.fasta -outfile g1g2.msf -aformat3 msf -auto
Эти выравнивания можно найти в файлах:
p1p2.msf
g1g2.msf
Сравнив эти два белка, мы нашли, что их аминокислотные последовательности отличаются только по трем позициям: 51, 54, 76.
|
Синонимичные замены в последовательностях генов CHEY_ECOLI и Q5PMY2_SALPA, касающиеся либо первого, либо второго
нуклеотида триплета
| Номера нуклеотидов | Триплет | Последовательность | Аминокислота |
| 73-75 | CTG | CHEY_ECOLI | L |
| TTA | Q5PMY2_SALPA | L |
| 136-138 | TTG | CHEY_ECOLI | L |
| CTT | Q5PMY2_SALPA | L |
| 202-204 | TTG | CHEY_ECOLI | L |
| CTG | Q5PMY2_SALPA | L |
|
Всего синонимичных замен в последовательностях этих двух генов - 63. 60 из них затрагивают третью позицию
в триплете. Соотношение синонимичных и несинонимичных замен 63/3, т.е. 21.
Давайте попробуем объяснить это. Мы знаем, что для многих кодонов выполняется следующее правило: замены в третьей позиции синонимичны,
а в первой и второй - нет. Поэтому, если придерживаться этого правила и предположить мутации в разных позициях кодона равновероятными, то
несинонимичных замен должно быть в два раза больше, чем синонимичных. Если учесть все особенности генетического кода, то синонимичных и
несинонимичных должно быть примерно поровну. Это часто можно наблюдать в реальности. Если число несинонимичных замен очень мало, в отличие от
синонимичных, то мы можем предположить наличие сильного стабилизирующего отбора по данному белку. Такая картина наблюдается и в нашем случае.
Это не странно: белок участвует в весьма важных регуляторных процессах.
|
Матрица нуклеотидных замен
| | A | T | G | C |
| A | | 3 | 20 | 3 |
| T | | | 6 | 20 |
| G | | | | 14 |
| C | | | | |
|
Из этих данных видно, что число транзиций больше числа трансверсий. Это весьма логично. Т.к. репаративная система
намного лучше распознает трансверсии, чем транзиции. Это важно для сохранения нормальной пространственной структуры ДНК. Замена маленького
пиримидина на большой пурин очень сильно влияет на структуру ДНК, чаще всего деструктивно, и поэтому мутанты с трансверсиями часто оказываются нежизнеспособными.
|
 |
На основе попарного Identity для аминокислотных и нуклеотидных последовательностей выборки был построен график зависимости процента совпадений
нуклеотидных последовательностей от аминокислотных (синяя линия на графике). Она отличается от такого же графика для гемагглютинина вируса гриппа
(красная линия на графике).
Причин этого можно назвать несколько:
- Ген гемагглютинина эволюционирует достаточно быстро, стабилизирующий отбор не имеет решающего занчения. Ген CHEY подвергается действию
стабилизирующего отбора. Из-за этого график для CHEY расположен ниже в области 70-100% Prot_ID. Т.е. для любого фиксированного значения Prot_ID
из этой области, значение Gene_ID меньше у кривой CHEY, чем у гемагглютинина. Т.к. большое количество накапливающихся синонимичных замен в нуклеотидных
последовательностях не отражается на соответствующих аминокислотных последовательностях.
- Коренное различие последовательности белка CHEY и гемагглютинина: для кодонов
разных аминокислот существует разное количество синонимичных замен.
- Ген гемагглютинина находится под контролем и обрабатывается вирусными и эукариотическими ферментами, а
белок CHEY - бактериальными.
|