Ćwiczenie 7 – Dopasowanie wielu sekwencji (MSA) i analiza

Ćwiczenie 7 – Dopasowanie wielu sekwencji (MSA) i analiza filogenetyczna
Zadanie 1.
W pliku ube.fasta znajdują się sekwencje białkowe aktywnego enzymu koniugującego
ubikwitynę pochodzące z wielu organizmów. Korzystając z programu Clustal na serwerze
EBI (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/) wykonaj ich dopasowanie.
Pytanie 1a. Co oznaczają znaki '*', ':' i '.' w dopasowaniu?
Pytanie 1b. Czy wśród tych białek występują aminokwasy całkowicie zachowane?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------Dwa białka pochodzące z drożdży o numerach GI: 19075662 i 6321351 należą do tej
samej rodziny białkowej, ale nie posiadają zdolności katalitycznej. Uwzględnij ich
sekwencje i wykonaj dopasowanie.
Pytanie 1c. Który aminokwas jest kluczowy dla aktywności enzymu?
Zadanie 2.
W oparciu o otrzymane na kartce przyrównanie wielu sekwencji utwórz w tabeli profil,
który będzie przedstawiał ile razy dany aminokwas występuje w danej pozycji
(kolumnie).
Pytanie 2a. Jaka będzie wartość punktacji dla heksapeptydu ACGVPD, jeżeli punktacja
oparta będzie na wartościach odpowiadających zliczeniom poszczególnych
aminokwasów?
Pytanie 2b Przyrównanie jakiego heksapeptydu będzie najwyżej punktowane?
Zadanie 3.
W pliku foxp2.pssm znajduje się matryca PSSM zbudowana w oparciu o dopasowanie
białek FOXP2 kręgowców. W programie BLAST dla sekwencji białkowych, wybierz
opcję PSI-BLAST. Korzystając z zakładki Algorithm parameters załaduj matrycę PSSM
(Upload PSSM) i wyklucz z wyszukiwania kręgowce (Vertebrates).
Pytanie 3a. W poprzednich zajęciach wyszukiwanie tego samego białka algorytmem
BLASTp dało wyniki sięgające kręgowców. Czy wyszukiwanie algorytmem PSI-BLAST
pozwoliło na identyfikację tego białka w innych grupach systematycznych?
Zadanie 4.
Poniższe drzewa są nieukorzenione, a długości ich gałęzi nie odpowiadają odległości
ewolucyjnej.
Pytanie 4a. Które drzewa opisują te same relacje między gatunkami?
(1)
(2)
A
A
B
B
C
C
D
D
(3)
B
(4)
C
A
A
D
B
C
D
Pytanie 4a. Które drzewa opisują te same relacje między gatunkami?
Zadanie 5.
WZadanie
latach 5.
90’ u ośmiu pacjentów dentysty z Florydy chorego na AIDS zdiagnozowano
wirus HIV (HIV+). Mimo, że dentysta przeprowadzał inwazyjne procedury dentystyczne
AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) może być wywołany dwoma różnymi wirusami: HIV-l oraz HIV(np. leczenie kanałowe, ekstrakcja zębów), śledztwo przeprowadzone przez amerykańską
2. HIV-1epidemiologiczną
jest odpowiedzialnynie
za wykazało
globalną pandemie,
jest mniej wirulentny i do niedawna
agencje
istotnychnatomiast
uchybieńHIV-2
w postępowaniu
zapewniającym
bezpieczeństwo
i higienę
wykonywanych
zabiegów.DoWpierwszych
celu ustalenia
zakres jego występowania
ograniczony
był jedynie
do Afryki zachodniej.
zakażeń wirusem
źródła
zakażenia wirusem HIV, wyizolowałeś/aś wirusowe RNA z próbek krwi
HIV u człowieka doszło w Afryce najprawdopdobnie między 1910 a 1930 rokiem. Wirusy spokrewnione z
HIV znalezione zostały również poza człowiekiem u wielu gatunków naczelnych i zostały one nazwane SIV.
Występujące w cząsteczce wirusa białko gp120 jest odpowiedzialne za łączenie się cząsteczek wirusa do
komórek gospodarza.
należących do: dentysty, żony dentysty chorą na AIDS, pacjentów dentysty chorych na
AIDS oraz innych osób z okolicy Florydy zakażonych wirusem HIV, którzy nie mieli
kontaktu z dentystą (local group). Sekwencje wirusowego białka gp120, które
otrzymałeś, znajdują się w pliku HIV_data_set.fasta. Przeprowadź analizę filogenetyczną
otrzymanych sekwencji.
Korzystając z programu Clustal Omega, zrób dopasowanie wielu sekwencji zawartych w
pliku HIV_data_set.fasta, wejdź w zakładkę http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/.
Pytanie 5a. Ile jest pozycji w dopasowaniu gdzie aminokwas jest zachowany we
wszystkich sekwencjach?
Przejdź do analizy filogenetycznej wchodząc w zakładkę Phylogenetic Tree.
Pytanie 5b. Jak uważasz, czy dentysta z Florydy mógł zakazić któregokolwiek z ośmiu
pacjentów?
Pytanie 5c. W jakim celu pobrano materiał genetyczny od osób zarażonych HIV nie
mających kontaktu z dentystą oraz od partnera dentysty?
Pytanie 5d. Dlaczego niektóre gałęzie drzewa są dłuższe?