BLAST 1.Wprowadzenie

Bioinformatyka Autor: Łukasz Kościński
1.Wprowadzenie:
BLAST
BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) – jest to narzędzie porównujące
naszą badaną sekwencję z sekwencjami zdeponowanymi w bazie danych.
Poszukuje on krótkich dopasowań w porównywanych sekwencjach i stara się
je w miarę możliwości przedłużać.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/
Jest to narzędzie na tyle uniwersalne, iż może być stosowane zarówno do
porównywania sekwencji zarówno białek jak i kwasów nukleinowych. Istnieją
różne odmiany BLASTa:
• Blastp – porównuje sekwencję białkową z białkową bazą danych;
• Blastn – porównuje sekwencję nukleotydową z nukleotydową bazą
danych;
• Blastx – porównuje sekwencję DNA tłumaczoną na 6 możliwych ramek
odczytu do bazy białkowej
• Tblastn – porównuje sekwencję białkową z bazą danych
nukleotydowych (6 ramek odczytu)
• Tblastx – 6 ramek odczytu porównywane z bazą również
nukleotydowych ramek odczytu.
• Megablast – porównuje sekwencję nukleotydową z bazą nukleotydową
w poszukiwaniu wysoce podobnych sekwencji. (szybki, ale daje mało
informacji).
Zajęcia 5: BLAST

Bioinformatyka Autor: Łukasz Kościński
Matryce PAM i BLOSUM:
PAM (Percent Accepted Mutation):
• matryce oparte na ewolucyjnym modelu zmian sekwencji białek
• stosowane do analizy białek o tym samym rodowodzie ewolucyjnym
• jednostka 1 PAM = 10 mln lat (np. matryca PAM250 – kara za otwarcie
BLOSUM
przerwy -12, kara za przedłużanie przerwy -1, 250% zmian w sekwencji
w ciągu 2,5 mld lat)
• matryce oparte na identyfikacji członków rodzin białek
• oparte na małej ilości danych i modelu ewolucyjnej zmiany sekwencji
• matryce skonstruowane w oparciu o sekwencje bardziej odległe
ewolucyjnie
• przykładowo BLOSUM 60 – grupowane sekwencje wykazują min. 60%
identyczności.
2.Ćwiczenia:
1) W bazie CoreNucleotide znajdź inhibitor erytromycyny (ang.
erythromycin), ograniczając przeszukiwanie do organizmu człowieka.
2) Zapisz znalezioną sekwencję w formacie FASTA na pulpicie.
3) Wejdź na stronę http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/ do Nucleotide Blast i
użyj programu megablast oraz w/w sekwencji do przeszukiwania w bazie
„nr”. Ile uzyskano wyników?
4) Korzystając z blastn wyszukaj homologi nukleotydowe powyższej
sekwencji. Sekwencja jakiego innego organizmu najbardziej przypomina
ludzką (nie przewidywana, lecz pewna). Jaki jest jej procent
identyczności z ludzką?
5) Zapisz sekwencję nukleotydową organizmu z punktu 4 w formacie
FASTA na pulpicie.
Zajęcia 5: BLAST

Bioinformatyka Autor: Łukasz Kościński
6) Korzystając z blastx przetłumacz podaną sekwencję nukleotydową na
białkową, znajdź organizm znaleziony w punkcie 4 i porównaj jego
procent identyczności z wynikiem uzyskanym w poprzednim punkcie.
Jeżeli wyniki różnią się wyjaśnij pokrótce dlaczego.
7) Użyj narzędzia blast2seq aby porównać sekwencję ludzką z zapisaną w
punkcie 5. Opisz jaka zmiana w sekwencji miała kluczowe znaczenie dla
zróżnicowania wyników w punktach 4 i 6. Opcja dostępna na dole strony
z BLASTEM.
8) Znajdź w bazie protein sekwencję białkową o numerze dostępu
AAB40343 i zapisz ją na pulpicie w formacie FASTA.
9) Przy użyciu blastp przeszukaj zapisaną w poprzednim punkcie
sekwencją białkową bazę danych. Po uzyskaniu wyniku nie zamykaj tego
okna plizz ;).
10)Zmień domyślne ustawienia blastp na matrycę PAM30 oraz karę za
rozpoczęcie przerwy=5 i za wydłużenie = 2. Porównaj wyniki z
uzyskanymi w punkcie 9.
11)Używając PSI-Blast znajdź dalsze homologi danej sekwencji białkowej
przy pomocy 3 iteracji. Ile udało Ci się znaleźć wyników w ostatniej
iteracji? Na ile są one wiarygodne?
Zajęcia 5: BLAST