Pràctica de bioinformàtica: comparació de proteïnes homòlogues de diferents espècies

Objectiu: Comparar proteïnes homòlogues entre diferents espècies mitjançant l’elaboració d’un alineament múltiple amb les seqüències dels aminoàcids.

Informació:

El clustalw és una eina bioinformàtica molt utilitzada ja que permet l’alineament múltiple de seqüències, i així es poden comparar seqüències per tal de veure si s’assemblen i alhora descobrir regions conservades. Es coneix que les proteïnes que tenen funcions essencials estan conservades al llarg de les espècies.
En aquesta pràctica, farem un alineament de la subunitat alfa de la proteïna hemoglobina de diverses espècies:

> Homo sapiens
MVLSPADKTNVKAAWGKVGAHAGEYGAEALERMFLSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKGHG
KKVADALTNAVAHVDDMPNALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLAAHLPAEFTP
AVHASLDKFLASVSTVLTSKYR

> Bos taurus
MVLSAADKGNVKAAWGKVGGHAAEYGAEALERMFLSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKGHG
AKVAAALTKAVEHLDDLPGALSELSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHSLLVTLASHLPSDFTP
AVHASLDKFLANVSTVLTSKYR

>Gallus gallus
CPAADKNNVKGIFTKIAGHAEEYGAETLERMFTTYPPTKTYFPHFDLSHGSAQIKGHGKK
VVAALIEAANHIDDIAGTLSKLSDLHAHKLRVDPVNFKLLGQCFLVVVAIHHPAALTPEV
HASLDKFLCAVGTVLTAKYR

>Felis catus
MVLYPADKSNVKACWGKIGPHAGEYGAEALERTFCSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKAHG
QKVADALTQAVAHMDDLPTAMSALSDLHAYKLRVDPVNFKFLSHCLLVTLACHHPAEFTP
AVHASLDKFFSAVSTVLTSKYR

>Macaca mulatta
MVLSPADKSNVKAAWGKVGGHAGEYGAEALERMFLSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKGHG
KKVADALTLAVGHVDDMPHALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLAAHLPAEFTP
AVHASLDKFLASVSTVLTSKYR

>Loxodonta africana
MVLSDNDKTNVKATWSKVGDHASDYVAEALERMFFSFPTTKTYFPHFDLGHGSGQVKAHG
KKVGEALTQAVGHLDDLPSALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLSSHQPTEFTP
EVHASLDKFLSNVSTVLTSKYR

>Takifugu rubripes
MSLSADDKKVVKAFWGKVSTKADAIGADALGRLLLVYPQTKTYFSHWKELTPNSNDVKIH
GARIMTGVTEAIGKMDNLTVGLLNLSELHAFTLRVDPANFKLFAHCILVVMANMFPVDFT
PEVHMAMDKFLAAVARGLSEKYR


>Mus musculus
MVLSGEDKSNIKAAWGKIGGHGAEYGAEALERMFASFPTTKTYFPHFDVSHGSAQVKGHG
KKVADALANAAGHLDDLPGALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLASHHPADFTP
AVHASLDKFLASVSTVLTSKYR


Pla de treball:

Entreu a la plana web http://www.ebi.ac.uk/Tools/clustalw2/index.html
1. Copieu i enganxeu totes les seqüències d’aminoàcids i premeu el botó de run.
2. A la pàgina de resultats obriu l’arxiu que s’anomena alignment file.
3. Cliqueu a la pàgina de resultats sobre el botó que diu Jalview. Veureu que us apareix l’alineament acolorit. Aquesta aplicació permet veure fàcilment les posicions de l’alineament on totes les seqüències tenen el mateix aminoàcid i les que tenen aminoàcids diferents.
4. Copieu el resultat obtingut i responeu les següents qüestions:
Digueu a quin tipus i a quina classe pertanyen cadascuna de les espècies estudiades.
Quines categories taxonòmiques comparteixen?
Quantes posicions estan conservades entre totes les espècies a l’alineament?
En quants aminoàcids difereixen l’humà i el macac? I en quants l’humà i el peix zebra (Taxifugu rubripes)? quina conclusió podeu extreure d’aquest fet?
Compareu la seqüència d’aminoàcids de la subunitat alfa de les diferents espècies, a quina conclusió podeu arribar?
Quina funció té aquesta proteïna? Creieu que té una funció essencial? Creieu que està conservada?