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



Главная

Назад

Работа в командной строке Linux

Смена активной директории и просмотр содержимого директорий

  • Команда "ls": отображает содержимое директории, в которой вы находитесь;
  • Команда "ls ..": переход в директорию, содержащую текущую директорию;
  • Команда "cd .." и следом "ls": переходит из поддиректории в директорию и делает ее текущей рабочей директорией;
  • Повтор предыдущей пары команд позволяет перейти в несколько шагов в корневую директорию;
  • Команда cd: переход в домашную директорию;
  • Команда pwd: показывает полный адрес текущей директории (полное имя);
  • Команда cd Term_2/Practices/Practice5 делает активной поддиректорию Practice5;

    Создание и просмотр файлов

  • Команда "seqret sw:p0ag82 -auto": загружает последовательность белка из записи с кодом доступа p0ag82 в банке Swiss-Prot в fasta-формате, называет файл сам, автоматически;
  • Команда "more psts_ecoli.fasta": показывает содержимое файла psts_ecoli.fasta;
  • Команда "entret sw:p0ag82 -auto": извлекает из банка Swiss-Prot запись с кодом доступа p0ag82 и кладет в активную директорию, называет файл;

    Некоторые способы облегчения работы в командной строке

  • Стрелки "вверх" и "вниз" вводят команды, которые йже использовались, что очень удобно, особенно, когда необходимо ввести адрес директории;
  • Команда "history": показывает все команды, введенные с первой ссесии;
  • Если в директории есть файлы начинающиеся на P, то команда "more P" и нажатие показывает полное название файла, если же таких файлов несколько, то программа покажет все файлы.

    Построение и сравнение оптимальное глобальное и оптимальное локальное выравнивание двух последовательностей

    Построение полного (глобального) оптимального выравнивания с помощью программы needle пакета EMBOSS

  • Сначала создаем файл с последовательностью родственного белка, введя команду "seqret sw:o05870 -auto".
    Затем вводим команду needle psts_ecoli.fasta psts2_myctu.fasta comparing.needle -auto. В файле содержится информация следующего рода:

    Задание штрафов, отличных от заданных по умолчанию

  • Команда needle psts_ecoli.fasta psts2_myctu.fasta comparing2.needle. Выравнивание изменилось. Все показатели: совпадение, сходство, вес, длина, доля гэпов - уменьшились, т.е. выравнивание ухудшилось, несмотря на уменьшение числа гэпов;

    Получение выдачи в формате, пригодном для импорта в GeneDoc

  • Команда needle psts_ecoli.fasta psts2_myctu.fasta comparing3.msf: создает файл в формате msf;

    Так выглядит глобальное оптимальное выравнивание в GeneDoc с штрафом за открытие гэпа 10.0, за новые гэпы 0.5


    Файл с этим выравниванием.

    Глобальное оптимальное выравнивание с штрафом за открытие гэпа 20.0, за новые гэпы 1.0


    Файл с этим выравниванием.

    Построение локального оптимального выравнивания с помощью программы water пакета EMBOSS

  • Команда water psts_ecoli.fasta psts2_myctu.fasta scomparing.water -auto: создает файл с локальным оптимальным выравниванием. В файле, аналогично программе needle, есть следующая информация:

    Локальное оптимальное выравнивание с штрафом за открытие гэпа 10.0, за новые гэпы 0.5


    Файл с этим выравниванием.

  • Увеличим штраф за гэпы: water psts_ecoli.fasta psts2_myctu.fasta scomparing2.water

    В итоге, получаем следующие данные:

    вес выравнивания, количество гэпов, длина выравнивания уменьшились;

    количество совпавших и схожих остатков увеличилось;

    Локальное оптимальное выравнивание с штрафом за открытие гэпа 20.0, за новые гэпы 1.0


    Файл с этим выравниванием.

  • Уменьшим запрашиваемые параметры вдвое: water psts_ecoli.fasta psts2_myctu.fasta scomparing3.water

    В результате:

    Все показатели увеличились

    Локальное оптимальное выравнивание с штрафом за открытие гэпа 5.0, за новые гэпы 0.25


    Файл с этим выравниванием.

    Сравнение полученных выравниваний

  • есть пример того, что одной и той же позиции первой последовательности в разных локальных выравниваниях сопоставлены разные позиции второй последовательности: в выравнивании с штрафом 10.0. и 0.5 на 48-ой позиции белка psts_ecoli находится Y, и ему соответствует Y на 68 позиции белка psts2_myctu, а в выравнивании с штрафом 20.0 и 1.0 этой же позиции белка PSTS_ECOLI соответствует H на 50 позиции белка PSTS2_MYCTU.
  • есть пример того, что одной и той же позиции первой последовательности в разных локальных выравниваниях сопоставлены разные позиции второй последовательности: в выравнивании с штрафом 10.0 и 0.5 на 86 позиции белка PSTS_ECOLI стоит D, ему соответствует D на позиции 113 белка PSTS2_MYCTU, в выравнивании с штрафом 20.0 и 1.0 этой же позиции соответствует S на 114 позиции белка PSTS2_MYCTU (нумерация позиций отличается, так как при открытии файла с помощью GeneDoc теряется информация о том, с какого аминокислотного остатка началось выравнивание), в выравнивании с штрафом 5.0 и 0.25 ему соответствует P на позиции 112 белка PSTS2_MYCTU.
  • есть 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: в выравнивании с штрафом 20.0. и 1.0 на 182 позиции белка PSTS_ECOLI стоит K, ему соответствует W на 209 позиции белка PSTS2_MYCTU, а в выравнивании с штрафом 10.0 и 0.5 этой же позиции соответствует пропуск.
  • 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: в выравнивании с параметрами 5.0 и 0.25 312 остатку Q белка PSTS_ECOLI соответствует пропуск PSTS2_MYCTU, в выравнивании с параметрами 10.0 и 0.5 этой позиции соответствует 343 Q белка PSTS2_MYCTU.
  • Как можно заметить из представленных выравниваний, оптимальные локальные выравнивания соответствуют разным фрагментам последовательностей. Это явно видно при сравнении выравниваний с штрафом за открытие гэпа 5.0, за новые гэпы 0.25 и с штрафом за открытие гэпа 10.0, за новые гэпы 0.5 с выравниванием с штрафом за открытие гэпа 20.0, за новые гэпы 1.0. Выравнены разные фрагменты последовательности. Видимо, при выравнивании с параметрами 20.0 и 1.0 первые 52 аминокислотных остатка оказались неподходящими, поэтому они не входят в полученный результат. Но при этом, можно заметить, что другие два локальных выравнивания отличаются совсем незначительно и в целом очень похожи.
  • Локальные выравнивания совпадают с соответствующими частями глобального выравнивания.

    Построим карту локального сходства заданных последовательностей с помощью программы dotmatcher пакета EMBOSS

    Сначала с помощью dotmatcher создаем файл dotmatcher.ps, затем с помощью GSviewer получаем картинку.


    Из представленной карты можно предположить, что белки родственны, но "родственники" они не близкие.
    И действительно, PSTS2_MYCTU принадлежит таксону Actinobacteria, который не самый близкий PSTS_ECOLI.

    Получим несколько субоптимальных локальных выравниваний заданных последовательностей с помощью программы matcher пакета EMBOSS.
    Выберем лучшие из них, в которых фрагменты последовательностей не совпадают с выровненными фрагментами в оптимальном выравнивании.

    Вводим команду matcher sw:p0ag82 sw:o05870 align.matcher -alternatives 3 и получаем файл с субоптимальными локальными выравниваниями.

    Вот лучшие из них: 

    Gap_penalty: 14
Extend_penalty: 4
Length: 214
Identity:      75/214 (35.0%)
Similarity:   105/214 (49.1%)
Gaps:          14/214 ( 6.5%)
Score: 239


=======================================

             60        70        80              90
PSTS_E GNKVNYQGIGSSGGVKQIIANTVDFGASDAPLS------DEKLAQEG--L
       :  ..:   ::  :: : . :  ::  :: ::.      :    . :
PSTS2_ GYTLDYNANGSGAGVTQFLNNETDFAGSDVPLNPSTGQPDRSAERCGSPA
            80        90       100       110       120

          100       110       120       130       140
PSTS_E FQFPTVIGGVVLAVNIPGLKSGELVLDGKTLGDIYLGKIKKWDDEAIAKL
       .  ::: : . .  :: :. .  : ::: :   :. : :  :.:  :  :
PSTS2_ WDLPTVFGPIAITYNIKGVST--LNLDGPTTAKIFNGTITVWNDPQIQAL
           130       140         150       160       170

          150       160       170        180       190
PSTS_E NPGLKLPSQNIAVVRRADGSGTSFVFTSYL-AKVNEEWKNNVGTGSTVKW
       : :  ::   :.:. :.: ::::  :  ::    :  :    :   :
PSTS2_ NSGTDLPPTPISVIFRSDKSGTSDNFQKYLDGASNGAWGK--GASETFNG
             180       190       200       210

           200       210       220       230       240
PSTS_E PIGLGGKGNDGIAAFVQRLPGAIGYVEYAYAKQNNLAYTKLISADGK-PV
        .:.:  ::.: .: .:   :.: : :...:    :   ..:.. :  ::
PSTS2_ GVGVGASGNNGTSALLQTTDGSITYNEWSFAVGKQLNMAQIITSAGPDPV
     220       230       240       250       260

            250
PSTS_E SPTEENFANAAKGA
       . : :.      ::
PSTS2_ AITTESVGKTIAGA
     270       280


    =======================================
    Gap_penalty: 14
Extend_penalty: 4

Length: 59
Identity:      14/59 (23.7%)
Similarity:    23/59 (39.0%)
Gaps:           0/59 ( 0.0%)
Score: 43


=======================================

           280       290       300       310       320
PSTS_E AWPITSTTFILIHKDQKKPEQGTEVLKFFDWAYKTGAKQANDLDYASLPD
       ..::   :. ..         :: :  :   :   : .  .      ::
PSTS2_ SYPIVLATYEIVCSKYPDATTGTAVRAFMQAAIGPGQEGLDQYGSIPLPK
        310       320       330       340       350

           330
PSTS_E SVVEQVRAA
       :   .. ::
PSTS2_ SFQAKLAAA
        360










    • © Ксения Лежнина 2008