Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.fbb.msu.ru/FBB/year_09/term2/task6.doc Дата изменения: Fri Mar 19 15:09:38 2010 Дата индексирования: Tue Oct 2 04:14:38 2012 Кодировка: koi8-r

Практикум 6. Алгоритм выравнивания последовательностей.

Deadline без потери баллов в рейтинг: день накануне следующего занятия ( 25
или 30 марта, в зависимости от группы)
Результаты должны содержаться в файлах:

XXXXXXX_aln.xls (или .xlsx)
XXXXXXX_needle.msf
XXXXXXX_water.msf
XXXXXXX_senseless_needle.msf
XXXXXXX_senseless_water.msf
и в протоколе - продолжение протоколов практикумов 4 и 5.
Все файлы для проверки должны быть скопированы в директорию Credit2

Словарь.
Гэп - то, что ставится в одной последовательности, если в ней нет остатков,
аналогичным остаткам второй.
Динамическое программирование - подход, когда для решения большой задачи
она разбивается на подзадачи, аналогичные полной.
Diff, репозитории - спросите Петю.
Глобальное выравнивание - установление соответствия между двумя версиями
одного текста.
Алгоритм Нидльмана - Вунша - базовый алгоритм глобального выравнивания.
Локальное выравнивание - поиск схожих частей в двух текстах, которые не
обязательно сходны целиком.
Алгоритм Смита - Ватермана - алгоритм поиска локального выравнивания.
Матрицы аминокислотных замен (BLOSUM, PAM)
Аффинные штрафы за гэп - это когда есть 2 разных штрафа - за открытие и
удлинение гэпа.
Гомологичные последовательности - последовательности белков или ДНК,
произошедшие от одной предковой последовательност
Сходные последовательности - последовательности, имеющие сравнительно
много одинаковых (или сходных) букв


Задания.
1. Сделайте 2 замены, пропустите 2 буквы и вставьте лишнюю в своей фамилии
(или своего однокурсника () . Постройте глобальное выравнивание
получившегося слова с фамилией в правильном написании. Сделайте это в
Excel, с помощью таблички, как в лекции. За совпадение букв увеличивайте
вес на 1, за вставку - уменьшайте на 1, за сопоставление гласной с гласной
или согласной с согласной присуждайте 0; за сопоставление гласной с
согласной вычитайте единицу.

В табличке отметьте цветом путь, соответствующий выравниванию, а под
табличкой напишите само выравнивание (один символ - в одной клетке).

Сохраните результат в файле XXXXXX_aln.xls, где XXXXXX - строго ВАША
фамилия.

2. Постройте локальное выравнивание слов "neuroectoderm" и "exotermic".
Параметры веса - те же. Результат - выравнивание и его вес - сохраните в
том же файле XXXXXX_aln.xls на странице "local".

3. Постройте выравнивания последовательностей двух белков из данных вам PDB
файлов:
(a) глобальное с помощью программы needle
(b) локальное с помощью программы water
Результаты сохраните в файлах XXXXXXX_needle.msf и XXXXXXX_water.msf.
Откройте в GeneDoc, cравните, опишите сходство и отличие этих
выравниваний в протоколе.

4. Возьмите две части своего белка и выровняйте их между собой программами
needle и water. Комментарии об алгоритмическом выравнивании
последовательностей, не имеющих биологически обоснованного выравнивания
вообще, внесите в протокол.
Создайте файл foo.fasta, где будет первая часть вашего белка и
bar.fasta, где будет вторая часть. Файлы должны содержать:
>foo
MALFGHERT. - первые 60 остатков белка
>bar
NGHFAH. - следующие 60 остатков белка
оследовательность1.fasta последовательность2.fasta

Выровняйте эти последовательности. Посмотрите внутрь выходного файла -
помимо всякой всячины увидите там выравнивание.

Как вы понимаете, все это выравнивание - полный бред. Сходство
последовательностей, скорее всего, случайно. Тем не менее, программа очень
постарается что-нибудь общее все же подогнать, и это будет выглядеть весьма
правдоподобно. Посмотрите, каков вес такого выравнивания и посчитайте,
сколько консервативных позиций нашлось. Все это нужно, чтобы вы не
обманывались, когда будете находить сходства такого качества в реальных
выравниваниях - не верьте им - это программа постаралась!

Притом, как вы понимаете, чем длиннее последовательности, тем большая
свобода у программы для подгонки, и тем лучше будет выглядеть полученное
выравнивание.

Вообще, можно так поиграть - брать случайные последовательности и равнять
друг с другом - что-то найдется, только верить этому не надо.