На главную страницу четвертого семестра

Сравнение разных способов оценки эволюционных расстояний между 2-мя генами

1. С помощью программы msbar пакета EMBOSS получил 6 мутантов гена, кодирующего изучаемый мною белок COAE_ECOLI. Для удобства был написан скрипт, позволяющий получить все 6 мутантных последовательностей одновременно:

   msbar coae_gen.fasta mutant1  -point 4 -count 62  -auto
   msbar mutant1 mutant2  -point 4 -count 62  -auto
   msbar mutant2 mutant3  -point 4 -count 186  -auto
   msbar mutant3 mutant4  -point 4 -count 155  -auto
   msbar mutant4 mutant5  -point 4 -count 310  -auto
   msbar mutant5 mutant6  -point 4 -count 310  -auto
   cat coae_gen.fasta >> total.fasta
   cat mutant1 >> total.fasta
   cat mutant2 >> total.fasta
   cat mutant3 >> total.fasta
   cat mutant4 >> total.fasta
   cat mutant5 >> total.fasta
   cat mutant6 >> total.fasta
   

2. C помощью программы distmat пакета EMBOSS были определены попарные эволюционные расстояния между всеми полученными последовательностями:
   distmat -sequence total.fasta -outfile uncor_out -nucmethod 0 - для получения матрицы попарных различий,
   distmat -sequence total.fasta -outfile dj_kant_out -nucmethod 1 - для получения матрицы попарных расстояний, вычисленных по формуле Джукса-Кантора.
   Результаты представлены в файле Dist.xls.
   По значениям рассчитанных эволюционных расстояний был построен график зависимости 2-х оценок расстояния от величины "истинного" расстояния:
   
   T - график "истинных" значений, D - график для попарных различий, JC - график эволюционных расстояний, вычисленных по формуле Джукса-Кантора.
   Из общего графика видно, что эволюционные расстояния, вычисленные по формуле Джукса-Кантора, не сильно отличаются от "истинных" расстояний на всем протяжении графика и идут рядом с ними в среднем без сильных скачков и отклонений - в пределах допустимого отклонения, равного 30-ти. График же несовпадений, наоборот, отклоняется от графика "истинных" расстояний по нарастающей. Причем отличие становится значительным уже при "истинном" расстоянии равном 70.
   Таким образом, можно утверждать, что оценка по формуле Джукса-Кантора точнее в общем и ближе соответствует "истинным" эволюционным расстояниям. Что закономерно, принимая во внимание, что оценка попарных различий не учитывает таких явлений, как повторная мутация и "восстановление" из мутировавшей в исходную (частота данных явлений возрастает с числом эволюционных событий, что хорошо видно из графика, где они оказывают снижающее влияние на соответствующий график). То же, что оценка по Джуксу-Кантору содержит отклонения от "истинных" значений, является следствием неучитываемой замены основания на идентичное.