Name: creating and applying a reference to facilitate the discussion and classification of proteins in a diverse group
Uploaded: 2017-08-16T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Creating and Applying a Reference to Facilitate the Discussion and Classification of Proteins in a Diverse Group at JoVE.com

البحوث الجارية الببتيد الميكروبات tardigrade يدعمه التمويل الداخلية من "مكتب بحوث جامعة الغرب الأوسط" ورعاية البرامج (أورسب). وقد أورسب أي دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات، والتحليل، وتفسير أو إعداد مخطوطة.

1-تحديد "ملامح تعريف" مجموعة البروتين الفائدة <ol><li>راجع المنشورات السابقة لتحديد ما إذا كان هناك توافق في آراء فيما يتعلق بالميزات التي تعتبر ضرورية لأن تعتبر جزءا من المجموعة. يحيط علما بأي تناقضات أو اختلافات في الرأي بين المجموعات البحثية، وتشمل الخصائص التي قد تستخدم للتمييز بين مجمو...

<ol>
	<li>Matsuyama, K., Natori, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+of+Three+Antibacterial+Proteins+from+the+Culture+Medium+of+NIH-Sape-4,+an+Embryonic+Cell+Line+of+Sarcophaga+peregrina.">Purification of Three Antibacterial Proteins from the Culture Medium of NIH-Sape-4, an Embryonic Cell Line of Sarcophaga peregrina.</a> J Biol Chem. 263 (32), 17112-17116 (1988).</li><li>Lambert, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insect+immunity:+Isolation+from+immune+blood+of+the+dipteran+Phormia+terranovae.+of+two+insect+antibacterial+peptides+with+sequence+homology+to+rabbit+lung+macrophage+bactericidal+peptides.">Insect immunity: Isolation from immune blood of the dipteran Phormia terranovae. of two insect antibacterial peptides with sequence homology to rabbit lung macrophage bactericidal peptides.</a> PNAS. 86 (262-266), (1989).</li><li>Dimarcq, J. -. L., Bulet, P., Hetru, C., Hoffmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cysteine-rich+antimicrobial+peptides+in+invertebrates.">Cysteine-rich antimicrobial peptides in invertebrates.</a> Biopolymers. 47, 465-477 (1998).</li><li>Shafee, T. M. A., Lay, F. T., Hulett, M. D., Anderson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Defensins+Consist+of+Two+Independent,+Convergent+Protein+Superfamilies.">The Defensins Consist of Two Independent, Convergent Protein Superfamilies.</a> Mol Biol Evol. 33 (9), 2345-2356 (2016).</li><li>Zhu, S., Gao, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nematode-derived+drosomycin-type+antifungal+peptdies+provide+evidence+for+plant-to-ecdysozoan+horizontal+transfer+of+a+disease+resistance+gene.">Nematode-derived drosomycin-type antifungal peptdies provide evidence for plant-to-ecdysozoan horizontal transfer of a disease resistance gene.</a> Nat Commun. 5, (2014).</li><li>Zhu, S., Gao, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolutionary+origin+of+b-defensins.">Evolutionary origin of b-defensins.</a> Dev. Comp. Immunol. 39, 79-84 (2013).</li><li>Bonmatin, J. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-dimensional+1H+NMR+study+of+recombinant+insect+defensin+A+in+water:+Resonance+assignments,+secondary+structure+and+global+folding.">Two-dimensional 1H NMR study of recombinant insect defensin A in water: Resonance assignments, secondary structure and global folding.</a> J Biomol NMR. 2 (3), 235-256 (1992).</li><li>Cornet, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Refined+three-dimensional+solution+structure+of+insect+defensin+A.">Refined three-dimensional solution structure of insect defensin A.</a> Structure. 3 (5), 435-448 (1995).</li><li>Murzin, A. G., Brenner, S. E., Hubbard, T., Chothia, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SCOP:+a+structural+classification+of+proteins+database+for+the+investigations+of+sequences+and+structures.">SCOP: a structural classification of proteins database for the investigations of sequences and structures.</a> J Mol Biol. 247, 536-540 (1995).</li><li>Sillitoe, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CATH:+comprehensive+structural+and+functional+annotations+for+genome+sequences.">CATH: comprehensive structural and functional annotations for genome sequences.</a> Nucleic Acids Res. 43, 376-381 (2015).</li><li>Lam, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene3D:+expanding+the+utility+of+domain+assignments.">Gene3D: expanding the utility of domain assignments.</a> Nucleic Acids Res. 44, 404-409 (2016).</li><li>Tarr, D. E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishing+a+reference+array+for+the+CS-ab+superfamily+of+defensive+peptides.">Establishing a reference array for the CS-ab superfamily of defensive peptides.</a> BMC Res Notes. 9, 490 (2016).</li><li>Shafee, T. M. A., Robinson, A. J., van der Weerden, N., Anderson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+homology+guided+alignment+of+cysteine+rich+proteins.">Structural homology guided alignment of cysteine rich proteins.</a> SpringerPlus. 5 (27), (2016).</li><li>Altschul, S. F., Gish, W., Miller, W., Myers, E. W., Lipman, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+Local+Alignment+Search+Tool.">Basic Local Alignment Search Tool.</a> J Mol Biol. 215 (3), 403-410 (1990).</li><li>Duckert, P., Brunak, S., Blom, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prediction+of+proprotein+convertase+cleavage+sites.">Prediction of proprotein convertase cleavage sites.</a> Protein Eng Des Sel. 17 (1), 107-112 (2004).</li><li>Petersen, T. N., Brunak, S., von Heijne, G., Nielsen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SignalP+4.0:discriminating+signal+peptides+from+transmembrane+regions.">SignalP 4.0:discriminating signal peptides from transmembrane regions.</a> Nat Methods. 8, 785-786 (2011).</li><li>Kobayashi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cysteine-stabilized+a-helix:+A+common+structural+motif+of+ion-channel+blocking+neurotoxic+peptides.">The cysteine-stabilized a-helix: A common structural motif of ion-channel blocking neurotoxic peptides.</a> Biopolymers. 31, 1213-1220 (1991).</li><li>Gao, B., del Carmen Rodriguez, M., Lanz-Mendoza, H., Zhu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AdDLP,+a+bacterial+defensin-like+peptide,+exhibits+anti-Plasmodium.+activity.">AdDLP, a bacterial defensin-like peptide, exhibits anti-Plasmodium. activity.</a> Biochem Biophys Res Commun. 387, 393-398 (2009).</li><li>Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A., Kumar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MEGA6:+Molecular+Evolutionary+Genetics+Analysis.">MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis.</a> Mol Biol Evol. 30 (12), 2725-2729 (2013).</li><li>Edgar, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MUSCLE:+multiple+sequence+alignment+with+high+accuracy+and+high+throughput.">MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput.</a> Nucleic Acids Res. 32 (5), 1792-1797 (2004).</li><li>Ronquist, F., Huelsenbeck, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MrBayes+3:+Bayesian+phylogenetic+inference+under+mixed+models.">MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models.</a> Bioinformatics. 19 (12), 1572-1574 (2003).</li><li>Altschul, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gapped+BLAST+and+PSI-BLAST:+a+new+generation+of+protein+database+search+programs.">Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs.</a> Nucleic Acids Res. 25 (17), 3389-3402 (1997).</li><li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+sequence+similarity+searches+using+patterns+as+seeds.">Protein sequence similarity searches using patterns as seeds.</a> Nucleic Acids Res. 26 (17), 3986-3990 (1998).</li></ol>

ينبغي أن تكون المعايير المتعلقة بتسمية بروتين ضمن مجموعة واضحة، ولكن هذا ليس هو الحال دائماً. وقد درست تسلسلات التي لديها خدمات العملاء-αβ أمثال في مختبرات عديدة باستخدام مجموعة متنوعة من الكائنات الحية، وأسفر عن أنظمة مختلفة من التسميات، فضلا عن اختلاف مستويات توصيف. محاولة فرض إلى مصطل...

يجب أن تعكس اسم البروتين خصائصها وعلاقتها بغيرها من البروتينات. ولسوء الحظ، يتم تعيين أسماء عموما في وقت اكتشاف، ويستمر البحث، قد تغير فهم السياق الأوسع. وهذا يمكن أن يؤدي إلى أسماء متعددة إذا كان بروتين بشكل مستقل وحددت أكثر من مختبر، والتغييرات في التسمية أو في خصائص الفكر أن تكون نهائية عند تعيين الاسم، واسم التفريق لم يعد بما فيه الكفاية البروتين من الآخرين.
ديفينسينس اللافقاريات تقدم مثالاً جيدا للانحطاط في التسمية والتصنيف. أبلغ defensins اللافقارية أول من الحشرات، واقترح اسم "حشرة ديفينسين" استناداً إلى التماثل المتصورة للثدييات ديفينسينس1،2. ديفينسين الأجل يزال يستخدم، على الرغم من أن من الواضح الآن أن defensins اللافقاريات والثدييات لا نشاطر جد مشترك3،4. تبعاً للأنواع، قد اللافقاريات "ديفينسين" سيستينيس ستة أو ثمانية (التي تشكل ثلاثة أو أربعة سندات ثنائي كبريتيد) ومجموعة متنوعة من الأنشطة المضادة للميكروبات. إلى تعقيد الوضع، البروتينات مع نفس الخصائص كما تسمى "ديفينسينس،" ليس دائماً defensins مثل كريميسينس التي تم تحديدها مؤخرا من ريماني كاينورهابديتيس5. وباﻹضافة إلى ذلك، اللافقاريات ديفينسينس كبيرة من المرجح أن تقحم تتصل بالفقاريات β-ديفينسينس من ديفينسينس اللافقاريات الأخرى6. وبالرغم من ذلك، في بعض الأحيان الباحثين الاعتماد على الاسم "ديفينسين" عند تحديد تسلسلات التي ينبغي أن تدرج في تحليل.
كشفت دراسات الهيكلية التشابه بين ديفينسينس الحشرات و السموم العقرب7، وإضعاف CS αβ أنشئ فيما بعد كسمة مميزة الهيكلي للحشرات ديفينسينس8. إضعاف هذا يعرف العقرب مثل السمية (CS-αβ) فوق عائلة في تصنيف البروتينات الهيكلية (SCOP) قاعدة بيانات9، التي تضم حاليا الأسر الخمس: defensins الحشرات والسموم العقرب سلسلة قصيرة والسموم العقرب سلسلة طويلة، 1 مليون جالون يوميا (من الرخوي)، ومصنع ديفينسينس. هذا فوق عائلة مرادف لوصف مؤخرا رابطة الدول المستقلة-ديفينسينس4 وفوق عائلة 3.30.30.10 في10،11قاعدة بيانات ثلاثية الأبعاد قسطرة/الجينات. دراسات من مجموعة متنوعة من الأنواع اللافقارية والنباتات والفطريات وتظهر أن أسماء البروتينات التي تحتوي على إضعاف هذا لا وضوح تتصل بعدد سيستين أو نمط الترابط، ونشاط مضادات الميكروبات، أو التاريخ التطوري12.
الافتقار إلى الاتساق ومعايير واضحة تجعل من التحدي لتسمية وتصنيف تسلسل المحددة حديثا في هذا فوق عائلة. يشكل عقبة رئيسية أمام مقارنة البروتينات في هذا فوق عائلة هو أن يتم ترقيم سيستينيس فيما يتعلق بكل فردية التسلسل (سيستين الأولى في كل تسلسل C1)، مع عدم وجود طريقة لحساب الدور الهيكلي. وهذا يعني أنه يمكن مقارنة تسلسل فقط مع نفس العدد من سيستينيس. وهناك القليل حفظ تسلسل خلاف سيستينيس تشكيل إضعاف CS αβ، مما يجعل من الصعب التحالفات وتحليلات النشوء والتطور. بوضع نظام ترقيم الذي يعطي الأولوية للسمات الهيكلية، يمكن بسهولة أكثر مقارنة تسلسل فوق عائلة والانحياز. ميزات مصانة، فضلا عن تلك التي تحدد فئات فرعية، يمكن تصور بسرعة، وتسلسل جديد يمكن وضعها بسهولة أكبر في السياق المناسب.
تستخدم هذه الورقة برنامج جدول بيانات (مثل Excel) لتوليد إشارة ترقيم نظام لفوق عائلة CS αβ. ويبين كيف هذا يوضح المقارنات بين متواليات ويطبق على تسلسلات CS-αβ الجديدة المحددة من تارديجراديس. استخدام فوق عائلة αβ CS--على سبيل مثال، كتب في البروتوكول لتوفير التوجيه عند استخدام تسلسل اهتمام؛ ومع ذلك، فليس المقصود على وجه التحديد هذا فوق عائلة أو تسلسلات سيستين الغنية. هذا الأسلوب سيكون على الأرجح الأكثر فائدة لمجموعات من البروتينات التي قد تم بحثها بشكل مستقل في الأنواع المختلفة و/أو لديها القليل من عموما تسلسل التماثل، مع خصائص منفصلة قد لا يسهل التعرف عليه بواسطة برنامج التحليل الجزيئي. يتطلب هذا الأسلوب بعض القرارات مسبقاً فيما يتعلق بالميزات الهامة، حيث أنها ستكون ذات فائدة محدودة إذا تم تحديد لا من السمات الهامة. والهدف الأساسي لإظهار كيف يمكن أن يتحقق تصور بسيط لعلاقات التسلسل. يمكن ثم استخدام هذا لإعلام تسلسل المحاذاة وتحليل، ولكن إذا كانت المحاذاة وتحليل الأهداف الأولية، طريقة باركود سيكون بديل مناسب له قدرة أكبر لأتمتة13. الطريقة الحالية لعرض ميزات كل الببتيد في شكل خطي، حيث أنها لن تكون مفيدة للتصور مباشرة من بنية ثلاثية الأبعاد.

<table width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">BLAST webpage</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">EditSeq (Lasergene suite)</td>
			<td style="width:71px;">DNASTAR</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">https://www.dnastar.com/t-allproducts.aspx</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Excel 2013</td>
			<td style="width:71px;">Microsoft</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:216px;height:63px;">FigTree</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">&#160;http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">MEGA</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>www.megasoftware.net</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">MrBayes</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">http://mrbayes.sourceforge.net/</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">SCOP database</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

creating and applying a reference to facilitate the discussion and classification of proteins in a diverse group

البروتينات ذات الصلة التي درست في مختبرات مختلفة باستخدام الكائنات المختلفة قد تفتقر إلى نظام موحد للتسمية والتصنيف، مما يجعل من الصعب مناقشة المجموعة ككل ووضع تسلسل جديد في السياق المناسب. وضع إشارة أن يعطي الأولوية لميزات تسلسل هامة تتعلق بهيكل و/أو يمكن استخدام النشاط بالإضافة إلى أسماء ثابتة لإضافة بعض الاتساق إلى مجموعة متنوعة من البروتينات. يستخدم هذا الورق سيستين استقرت فوق (CS-αβ) الحلزون ألفا عائلة كمثال لإظهار كيف مرجع الذي تم إنشاؤه في برنامج جدول بيانات يمكن توضيح العلاقات بين البروتينات الموجودة في فوق عائلة، فضلا عن تسهيل الإضافة جديدة تسلسل. ويبين أيضا كيف يمكن أن تساعد الإشارة صقل تسلسل التحالفات التي تم إنشاؤها في برامج شائعة الاستخدام، مما يؤثر في صحة تحليلات النشوء والتطور. استخدام مرجع سيكون مفيداً للغاية للبروتين المجموعات التي تتضمن متواليات متباينة جداً من مجموعة واسعة من الأصناف، مع الميزات التي لم يتم التقاطها بشكل كاف بالتحليلات الجزيئية على الأرجح.

يتم عرض مجموعات من تسلسل في فوق عائلة CS αβ ذكرت في الأدبيات في الشكل 4. وتوحي الازدواجات سيستين تستند إلى الترقيم لكل تسلسل المجموعات الخمس الأساسية (الجدول 1، العمود الأوسط). وقد المجموعة 1 سيستينيس الستة التي من ثنائي كبريتيد ثلاثة سندات ويشمل تس...

Watch this Scientific Journal Video about Creating and Applying a Reference to Facilitate the Discussion and Classification of Proteins in a Diverse Group at JoVE.com

Creating and Applying a Reference to Facilitate the Discussion and Classification of Proteins in a Diverse Group

إنشاء وتطبيق مرجع لتسهيل المناقشة وتصنيف البروتينات في مجموعة متنوعة

والهدف من هذا البروتوكول هو وضع مرجع للبروتينات المختلفة في مجموعة التي تفتقر إلى معايير متسقة للتسمية والتصنيف. هذا المرجع سوف تيسر تحليل ومناقشة للمجموعة ككل ويمكن استخدامها بالإضافة إلى أسماء ثابتة.

Related proteins that have been studied in different labs using varying organisms may lack a uniform system of nomenclature and classification, making it ...

The overall goal of this procedure is to use standard spreadsheet software to develop a reference for divergent proteins in a group that lacks coherent criteria for nomenclature and classification. This method can help clarify relationships between related proteins that have confusing or inconsistent nomenclature, such as the cysteine-stabilized alpha-beta superfamily of defensive peptides that includes invertebrate defenses. The main advantage of this technique is that it provides a simple visual representation of the proteins of interest.To begin, identify the defining characteristics of the protein group of interest. For example, the CS alpha-beta fold in the solution structure of insect defense and aid from phormia terraenovae defines the CS alpha-beta superfamily. This fold also includes a smaller motif called the cysteine-stabilized helix, which is identified by CXXXC upstream of a CXC.The four cysteines form two disulfide bonds. To complete the CS alpha-beta motif, a third disulfide bond is formed by an additional pair of cysteines. Ultimately it is critical to know at least some important features related to the structure or function of the protein.Without this, there is no basis for generating a reference. Now, enter these defining features into a spreadsheet. Use columns for the conserved features and to represent the spaces between these features.Keep the columns wide enough to fit numbers, and give them a consistent width. In the rows, describe the sequences. To indicate a sequence as a feature, fill in the feature box with color, using the fill function.Then, to indicate the spacing between the features, enter the number of amino acids in the box between. Now, add representative sequences that have been previously established as members of the group based on structural databases and published results. As needed, add features that are likely to define a subgroup of sequences, such as an extra cysteine.If features are missing from a given sequence, leave the box unfilled and combine it with boxes representing intervening amino acids. To do this, us the Merge and Center function. Once representative sequences have been entered, identify groups of clearly related sequences.Then, summarize the characteristics of these groups. When the number of amino acids between features varies, use a hyphen to indicate a range or slashes to indicate a few specific numbers. As needed, creatively annotate features that may be relevant or aren't common enough to include in the reference.For example, since cysteines are important in the superfamily, the presence of additional cysteines can be labeled. Sometimes, when adding newly identified sequences to the spreadsheet, the sequences of one species fall into several different groups of the superfamily, such as for tardigrades. Once completed, the rows of the spreadsheet can then be sorted to highlight variation within a species, or variation in between taxonomic groups.This demonstration uses the freely available MEGA 6 software. However, other software can be used similarly. To start a new alignment, select Edit/Build Alignment under the Align tab.Then select Create a new alignment, in the box that appears and click OK.Then select Protein. Now, select Insert Sequence from File, in the Edit menu, to import the sequences. The sequences must be in FASTA format.Background colors reflecting different amino acid types are shown by default and can be turned off with a toggle, under the Display menu. Once all the sequences are entered, click the flexing arm icon and then Align Protein to align the sequences using the muscle algorithm. If the message, Nothing selected for alignment.Select all? pops up, choose OK.Some parameters can be changed in the pop-up window, but for this demonstration, the defaults will suffice. Now, check the alignment based on the important features of the protein superfamily.The top bar shows an asterisk in any position in which the amino acid is completely conserved. The initial alignment identifies three of the four conserved cysteines. One sequence is clearly misaligned.To fix a misaligned sequence, highlight the dashes and press the Delete key without accidentally deleting amino acids. Then, move the amino acids into their proper alignment by adding spaces. After aligning the sequence manually, note that the last cysteine of the CXXXC motif is conserved throughout the alignment.Manual adjustment is often necessary to prioritize the most important features of the sequences. The spreadsheet alignment of the previously established CS alpha-beta superfamily revealed five basic patterns of bond formation. The newly identified tardigrade sequences fell into the complete spectrum of these patterns.Next, phylogenetic analyses were used to examine how this group of proteins may have evolved. However, the sequences are generally short and highly divergent. Thus, the resulting trees were poorly resolved and offered little insight.The multiple sequence alignment was optimized using the reference, but there was still poor resolution in the maximum likelihood analysis and in the Bayesian phylogenetic analysis. Most clades had only low levels of support. However, five small groups were supported in at least one of the two trees.Sequences with different cysteine numbers within a taxonomical group may be more closely related than sequences with the same pattern from different groups. After watching this video, you should have a good understanding of how to use spreadsheet software to generate a simple visualization of important protein characteristics. While attempting this procedure, it's important to remember that determining the most relevant characteristics for the group of proteins is often an iterative process, and revision of the reference will likely be necessary.New sequences can always be added to a spreadsheet, and it is easy to have multiple versions allowing for new features to be added that may be useful for classification and analysis. Although the spreadsheet alignment allows easy visualization of structural and functional features, other methods like phylogenetic analysis can be performed to provide additional insight into evolutionary relationships.

Research

JoVE Journal

Behavior

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

المهام التطابق Crossmodal كوسيلة للحصول على قياس الهدف السلوكي في المطاط اليد بارادايم الوهم

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat

العمل باستخدام التهديد الاحتمالات لتقييم القلق والخوف وخلال التهديد غير مؤكد وبعض

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

مجلس هول التعديل - قياس السلوك، الإدراك والتفاعل الاجتماعي في الفئران والجرذان

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

تطبيق المجسم حقن التقنية لدراسة التأثيرات الوراثية على سلوكيات الحيوان

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or ...

The Social Dimension of Stress: Experimental Manipulations of Social Support and Social Identity in the Trier Social Stress Test

بالبعد الاجتماعي للالإجهاد: التجريبية التلاعب من الدعم الاجتماعي والهوية الاجتماعية في ترير الاجتماعية اختبار الإجهاد

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations ...

Psychophysical Tracking Method to Measure Taste Preferences in Children and Adults

تتبع النفسية طريقة لقياس تفضيلات الذوق في الأطفال والبالغين

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to ...

Behavioral Disturbances: An Innovative Approach to Monitor the Modulatory Effects of a Nutraceutical Diet

الاضطرابات السلوكية: نهج مبتكر لرصد الآثار تغييري من حمية نوترسوتيكل

In dogs, diets are often used to modulate behavioral disturbances related to chronic anxiety and stress caused by intense and restless activity. However, ...

Using a Virtual Store As a Research Tool to Investigate Consumer In-store Behavior

استخدام متجر الظاهري كأداة بحثية للتحقيق في سلوك المستهلك في المتجر

People&#39;s responses to products and/or choice environments are crucial to understanding in-store consumer behaviors. Currently, there are various ...

Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

استخدام Toolchain الرسوم المتحركة فيشسيم للتحقيق في سلوك الأسماك: دراسة حالة عن رفيقه-خيار النسخ في مليس سيلفين

Over the last decade, employing computer animations for animal behavior research has increased due to its ability to non-invasively manipulate the ...

Applying an eMASS Customization Program as a Research Tool to Evaluate Consumer Benefits

تطبيق برنامج تخصيص eMASS كاداه بحثيه لتقييم فوائد المستهلك

As many scholars and practitioners study personalization and relationship marketing, it is important to provide personalization such as mass customization ...