Ejercicios tema 6. Alineamiento de secuencias

Ejercicio 1. Alineamiento gráfico de dos secuencias

  1. Dotlet és un applet de Java que permite realizar dot-plots de manera intuítiva.
    Lo encontrarás en la dirección:
     http://myhits.isb-sib.ch/cgi-bin/dotlet
    Cárgalo en tu ordenador accediendo a la URL anterior.
  2. El programa dispone de un buen sistema de ayuda
    1. Lee la ayuda para entender el funcionamiento general
    2. Explora los ejemplos que te proporciona en learn by example. Observando los dotplots yconociendo los patrones reales puedes entender como se generan las imágenes.
  3. Compara dos secuencias utilizando Dotlet.
    1. Utiliza por ejemplo las secuencias cuyos identificadores de SWISS-PROT son OPRM_RAT y SSR1_HUMAN. Puedes buscarlas con SRS o Entrez o descargarlas mediante este enlace (utiliza el formato FASTA).
    2. Carga las secuencias en el programa y calcula un dotplot.
      1. ¿Que representa la intensidad de un pixel (nivel gris)?
      2. Prueba a cambiar los limites de la escala de grises. ¿Cual sería una posición óptima para los niveles superior e inferior de la escala de grises?
      3. ¿Que representan las líneas diagonales?
      4. Intenta modificar o reducir el ruído cambiando el tamaño de ventana, el umbral o ambos.
    3. Compara las secuencias consigo mismas. ¿Observas alguno de los patrones que aparecían en los ejemplos del programa?
  4. Ejercicio suplementario
    1. Otros pares de secuencias para comparar son los siguientes
      • CO9_HUMAN - PERF_HUMAN
      • FRA_DROME - GCN4_YEAST
      • HBB_HUMAN - LGB1_PEA
      • YOR6_ADEG1 - CD4_HUMAN

      Comparalas con el programa e intenta interpretar la comparación desde el punto de vista de su similitud biológica (que puedes conocer consultando las bases de datos).


Ejercicio 2. Alineamiento óptimo de dos secuencias

    1. Recupera las dos secuencias contenidas el el fichero 2secuencias1.txt pulsando aquí (puedes utilizar también las secuencias del ejercicio anterior).
    2. Accede a algun programa de alineamiento a través de la página Web del curso como por ejemplo.
      - ALIGN en EMBOSS en la dirección
          http://www.ebi.ac.uk/emboss/align/index.html
    3. Para hacer el alineamiento procede de la forma siguiente
      - Introduce las secuencias en los campos de entrada. Atención: aunque las tengas en un solo fichero debes poner una secuencia en cada campo
      - Empieza con los parámetros por defecto (comprueba solamente que el tipo de secuencia -protein. se corresponda con el que has proporcionado) y ejecuta el alineamiento.
      1. ¿Has realizado un alineamiento local o global?
      2. Cambia entre uno y otro y observa las diferencias.
      3. Porque aparecen varios alineamientos en el alineamiento local?
      4. ¿Qué significa la expresión "% identity" que aparecen en el listado? ¿Como se calcula?
      5. Qué significan los símbolos ":" y "."?
      6. Si dos residuos (caracteres alineados) son distintos pueden tener debajo de ellos un "." o un blanco. ¿Cual te parece que es la diferencia entre ellos? ¿Que parámetros influyen en el resultado?
      7. Modificar la penalización por "gap" ("gap penalty") y observa como influyen estos cambios en la aparición y longitud de "gaps".
      8. Modificar la matriz de puntuación (prueba por ejemplo BLOSUM35 y BLOSUM90). ¿Que representa cambiar de matriz? ¿Como influyen estos cambios en la puntuación final y en los alineamientos resultantes?.
    4. Ejercicios suplementarios
      1. Busca en SWISSPROT las secuencias de la Hexoquinasa A y la Hexoquinasa B y repite con ellas los dos ejercicios anteriores.
      2. Utiliza las secuencias del ejercicio suplementario de dotplots y prueba a hacer alineamientos por parejas con ellas.
      3. Preuba otros programas de alineamiento por parejas. Por ejemplo en la web del NCBI encontrarás que para hacer alineamientos por parejas se ofrece una variante del programa BLAST, denominada el programa "bl2seq".
        1. Pruébalo con algunos de los ejemplos y compara su uso y resultados econ el que has utilizado del EMBOSS

Ejercicio 3. Alineamientos múltiples con CLUSTALW

Responde las preguntas siguientes:

  1. Que cambios esperarías observar si modificas opciones como GAPOPEN, ENDGAP, GAPEXT, GAPDIST? Bajo que circunstancias cambiarías dichas opciones?
  2. ¿Qué conclusiones puedes extraer, observando los resultados del alineamiento, acerca de los residuos conservados, las regiones o cualesquiera otros patrones de similitud significativos dentro de este grupo de secuencias?

Repite el ejercicio utilizando este otro conjnto de secuencias: 5secuencias2.txt