На страницу IV-ого семестра

Сравнение давления отбора на разные гены (работа с веб-сервером PAL2NAL).

PAL2NAL - программа, которая конвертирует множественное выравнивание последовательностей белков и соответствующие ДНК (или мРНК) последовательностей в нуклеотидное выравнивание. Программа автоматически выбирает соответствующую нуклеотидную последовательность, даже если входная последовательность ДНК содержит нетранслируемые, polyA "хвосты". Нуклеотидное выравнивание может быть подвергнуто вычислению синонимичных (Ks) и несинонимичных (Ka) замен.

В данном задании необходимо было оценить давление отбора на два различных гена. Первый ген - ген белка BIOB_Ecoli (EMBL AC A11530). Для белка BIOB_Ecoli спомощью программы blastp нашли гомолога - BIOB_Bucap (совпадений 82%). Для него получили нуклеотидную последовательность гена. Второй ген задан в задании. Таким образом, файлы полученные для дальнейшего исследования приведены в таблице.

Описание белка	Белковое выравнивание	Аминок. п-ть	Нукл. п-ти	Ген
Биотин синтаза E.coli	P1	P12996	G1	A11530
Биотин синтаза Buchnera aphidicola subsp.		Q8K9P1		AE013218
Белок оплодотворения Haliotis Sorenseni	P2	Q25153.fasta	G2	L36553
Белок оплодотворения Haliotis Assimilis		Q25012.fasta		L36554

P1.fasta; P2.fasta - файлы содержащие аминокислотное выравнивание соответствующих белков, построенное с помощью программы emma (пакет EMBOSS, реализация программы ClustalW).

Используя полученные файлы, воспользовались программой Pal2Nal. Получили выравнивание генов с разбивкой на кодоны
для G1.fasta в файле
для G2.fasta в файле

Для получения Ka/Ks в меню 'Option setting' в пункте 'Remove gaps, inframe stop codons' выбираем 'Yes', после чего в подменю 'Calculate KS and KA: ' ставим галочку напротив 'Yes (valid only if the input is a pair of sequences)'.
Для G1.fasta Ka/Ks = 0.0050. Подробнее смотрите в файле
Для G2.fasta Ka/Ks = 6.6327. Подробнее смотрите в файле

Таким образом, в случае генов биотин синтаз из разных организмов Ka/Ks << 1, следовательно имеет место стабилизирующий отбор. Участие данного фермента в жизненно важных функциях организма, обуславливает то, что это белок находится под действием стабилизирующего отбора.
Для генов белка оплодотворения Ka/Ks > 1, то есть в этом случае действует движущий отбор. Что касается половой функции организма, особенно оплодотворения, то здесь вообще как правило многое непостоянно, поэтому неудивительно, что ген белка оплодотворения находится под действием движущего отбора.