« Etablir l'alignement et une phylogénie » : différence entre les versions
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Suite à une publication récente (Lemopoulos & Montoya‐Burgos , 2021) sur l'évolution des écailles, des plaques osseuses ou une peau nue | Suite à une publication récente (Lemopoulos & Montoya‐Burgos , 2021) sur l'évolution des écailles, des plaques osseuses ou d'une peau nue, sur la base d'une phylogénie établie par la comparaison bioinformatique des séquences. Cf [https://jump-to-science.unige.ch Jump-To-Science] ''lien sur la publication a ajouter ici'' . Juan Montoya‐Burgos a sélectionné pour le projet [https://jump-to-science.unige.ch/ Jump-To-Science] quelques séquences parmi les milliers utilisées dans la publication, de gènes présents en une seule copie dans une espèce donnée (single copy gene). Ces séquences montrent suffisamment de variation et ne sont pas trop difficiles à aligner. | ||
Il vous a donc sélectionné chez plusieurs espèces de poissons la | Il vous a donc sélectionné chez plusieurs espèces de poissons la séquence du gène qui code pour: ''Cilia and flagella associated protein 5''8. On trouve cette protéine CFA58 (nom de gène: '''Cfap58)''' chez de nombreuses espèces sur [https://www.uniprot.org/uniprot/?query=gene%3Acfap58&sort=score Uniprot : sélection ici] , même chez l'humain [https://www.uniprot.org/uniprot/Q5T655 Q5T655] (observer dans quel compartiment subcellulaire la protéine est retrouvée dans le schéma d'une cellule un peu plus bas) | ||
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* Downloader le [https://tecfa.unige.ch/perso/lombardf/projets/experimental/sequences-poissons-V21/Cilia_associated_prot58_poissons.txt fichier texte ici] qui | * Downloader le [https://tecfa.unige.ch/perso/lombardf/projets/experimental/sequences-poissons-V21/Cilia_associated_prot58_poissons.txt fichier texte ici] qui contient les séquences pour quelques 21 espèces de poissons et le requin (groupe externe), au format FASTA (Le code après le nom des espèces correspond au numéro d'accession de la séquence dans la base de donnée [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/ GenBank] | ||
[[Fichier:Alignment-22-especes-poisson-Uniprot-similarity.jpg|alt=Alignment de 22-espèces de poissons sur Uniprot similarity on|vignette|141x141px|Alignment de 22-espèces de poissons sur Uniprot similarity on]] | [[Fichier:Alignment-22-especes-poisson-Uniprot-similarity.jpg|alt=Alignment de 22-espèces de poissons sur Uniprot similarity on|vignette|141x141px|Alignment de 22-espèces de poissons sur Uniprot similarity on]] | ||
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* Cliquer "Run align" | * Cliquer "Run align" | ||
* Après une attente variable de l'ordre de 1-3 minutes, on obtient un alignement (Exemple de résultat [https://www.uniprot.org/align/A20210505216DA2B77BFBD2E6699CA9B6D1C41EB200F9FCY ici] (actif jusqu'à mi juin 21) | * Après une attente variable de l'ordre de 1-3 minutes, on obtient un alignement (Exemple de résultat [https://www.uniprot.org/align/A20210505216DA2B77BFBD2E6699CA9B6D1C41EB200F9FCY ici] (actif jusqu'à mi juin 21) | ||
** Cliquer la case "Similarity" | ** Cliquer la case "Similarity" dans la colonne à gauche | ||
** Observer le grand degré de similarité - visible dans l'image ci-contre et [https://edutechwiki.unige.ch/fr/Fichier:Alignment-22-especes-poisson-Uniprot-similarity.jpg ici] | ** Observer le grand degré de similarité - visible dans l'image ci-contre et [https://edutechwiki.unige.ch/fr/Fichier:Alignment-22-especes-poisson-Uniprot-similarity.jpg ici] | ||
Noter l'arbre en dessous de l'alignement : "Tree" cf. pour une discussion de la validité de cet arbre cf ce scénario: [[Preuve de l'évolution par la comparaison de protéines chez différentes espèces]]) | ** Remarque: cet outil d'alignement est prévu pour des séquences de protéines: le programme considère donc les 4 lettres A, T, C, G comme des acides aminés. Lorsque les acides aminés sont identiques, il y a un *. A et G sont des acides aminés 'similaires' : il y a un .. | ||
Noter l'arbre ("guided tree") en-dessous de l'alignement : "Tree" cf. pour une discussion de la validité de cet arbre cf ce scénario: [[Preuve de l'évolution par la comparaison de protéines chez différentes espèces]]) | |||
Un fichier PDF établi par Montoya‐Burgos montrant | Un fichier PDF établi par Montoya‐Burgos montrant le "vrai arbre phylogénétique" obtenu avec ces séquences est disponible [https://tecfa.unige.ch/perso/lombardf/projets/experimental/sequences-poissons-V21/Arbre_ML_Cilia_associated_prote58_poissons_align-PhyML_tree.pdf ici] | ||
Il est intéressant de voir que les espèces Hippocampe | Il est intéressant de voir que le gène étudié (CFA58) a évolué plus rapidement chez les espèces Hippocampe et PoissonGlobe que chez les autres espèces .[https://tecfa.unige.ch/perso/lombardf/projets/experimental/sequences-poissons-V21/Arbre_ML_Cilia_associated_prote58_poissons_align-PhyML_tree.jpg ici] | ||
===== Pour aller plus loin ===== | ===== Pour aller plus loin ===== | ||
1) Vous pouvez voir la '''structure du gène''' chez [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene?Db=gene&Cmd=DetailsSearch&Term=159686 Homo sapiens] (similaire à Gene Data Viewer) sous "Genomic regions, transcripts, and products | |||
'''2) Refaire les analyses avec des séquences de protéine.''' | |||
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* | * Chercher toutes les protéines avec le nom de gène '''Cfap58''' [https://www.uniprot.org/uniprot/?query=gene%3Acfap58&sort=score Uniprot : sélection ici] | ||
* Cliquer | * Par défaut, 25 entrées UniProtKB sont affichées dans la table des résultats: cliquer sur 'Show 200' | ||
* | * Sélectionner les espèces que vous souhaitez mettre dans votre alignement: choisir des séquences de longueurs similaires (si possible). | ||
* Cliquer sur 'Align'. | |||
* Cliquer sur la case 'Similarity' dans la colonne de gauche. | |||
[[Catégorie: BioInfoScenarios]] | [[Catégorie: BioInfoScenarios]] | ||
Version du 7 mai 2021 à 07:48
Etablir l'alignement et une phylogénie à partir de données authentiques d'une publication récente
Procédure
Suite à une publication récente (Lemopoulos & Montoya‐Burgos , 2021) sur l'évolution des écailles, des plaques osseuses ou d'une peau nue, sur la base d'une phylogénie établie par la comparaison bioinformatique des séquences. Cf Jump-To-Science lien sur la publication a ajouter ici . Juan Montoya‐Burgos a sélectionné pour le projet Jump-To-Science quelques séquences parmi les milliers utilisées dans la publication, de gènes présents en une seule copie dans une espèce donnée (single copy gene). Ces séquences montrent suffisamment de variation et ne sont pas trop difficiles à aligner.
Il vous a donc sélectionné chez plusieurs espèces de poissons la séquence du gène qui code pour: Cilia and flagella associated protein 58. On trouve cette protéine CFA58 (nom de gène: Cfap58) chez de nombreuses espèces sur Uniprot : sélection ici , même chez l'humain Q5T655 (observer dans quel compartiment subcellulaire la protéine est retrouvée dans le schéma d'une cellule un peu plus bas)
Obtenir les séquences
- Downloader le fichier texte ici qui contient les séquences pour quelques 21 espèces de poissons et le requin (groupe externe), au format FASTA (Le code après le nom des espèces correspond au numéro d'accession de la séquence dans la base de donnée GenBank
Aligner ces séquences
- Ouvrir UniProt
- Choisir Align
- Coller toutes le texte avec les séquences dans le champ indiqué "Protein sequences (FASTA)"
- Cliquer "Run align"
- Après une attente variable de l'ordre de 1-3 minutes, on obtient un alignement (Exemple de résultat ici (actif jusqu'à mi juin 21)
- Cliquer la case "Similarity" dans la colonne à gauche
- Observer le grand degré de similarité - visible dans l'image ci-contre et ici
- Remarque: cet outil d'alignement est prévu pour des séquences de protéines: le programme considère donc les 4 lettres A, T, C, G comme des acides aminés. Lorsque les acides aminés sont identiques, il y a un *. A et G sont des acides aminés 'similaires' : il y a un ..
Noter l'arbre ("guided tree") en-dessous de l'alignement : "Tree" cf. pour une discussion de la validité de cet arbre cf ce scénario: Preuve de l'évolution par la comparaison de protéines chez différentes espèces)
Un fichier PDF établi par Montoya‐Burgos montrant le "vrai arbre phylogénétique" obtenu avec ces séquences est disponible ici
Il est intéressant de voir que le gène étudié (CFA58) a évolué plus rapidement chez les espèces Hippocampe et PoissonGlobe que chez les autres espèces .ici
Pour aller plus loin
1) Vous pouvez voir la structure du gène chez Homo sapiens (similaire à Gene Data Viewer) sous "Genomic regions, transcripts, and products
2) Refaire les analyses avec des séquences de protéine.
- Aller sur UniProt
- Chercher toutes les protéines avec le nom de gène Cfap58 Uniprot : sélection ici
- Par défaut, 25 entrées UniProtKB sont affichées dans la table des résultats: cliquer sur 'Show 200'
- Sélectionner les espèces que vous souhaitez mettre dans votre alignement: choisir des séquences de longueurs similaires (si possible).
- Cliquer sur 'Align'.
- Cliquer sur la case 'Similarity' dans la colonne de gauche.
Insertions possibles des activités de biologie numérique
Concepts et Scénarios pédagogiques où il peut s'intégrer
Références
Lemopoulos, A., & Montoya‐Burgos, J. I. (2021). From scales to armor : Scale losses and trunk bony plate gains in ray‐finned fishes. Evolution Letters, evl3.219. https://doi.org/10.1002/evl3.219