Avainero homologian ja samank altaisuuden välillä bioinformatiikan alalla on se, että homologia viittaa lausuntoon kahden sekvenssin yhteisestä evolutionaarisesta alkuperästä, kun taas samank altaisuus viittaa kahden sekvenssin samank altaisuuden asteeseen.
Bioinformatiikka on tieteenala, joka yhdistää biologian, tietotekniikan, tietojenkäsittelytieteen, matematiikan ja tilastotieteen analysoimaan ja tulkitsemaan biologista dataa. Homologia ja samank altaisuus ovat kaksi termiä, joita käytämme bioinformatiikan alalla. Voimme helposti laskea samank altaisuuden prosentteina samank altaisista jäännöksistä tietyllä kohdistuksen pituudella. Emme kuitenkaan voi laskea homologiaa, koska se voi olla totta tai epätosi ja yleensä riippuu käytetystä hypoteesista.
Mitä on bioinformatiikan homologia?
Bioinformatiikan homologia viittaa DNA-, RNA- ja proteiinisekvenssien väliseen biologiseen homologiaan, jotka määritellään yhteisten esi-isien ominaisuuksien perusteella evoluutiopuussa. Toisin sanoen se on kahden sekvenssin yhteinen evoluutionaarinen esi-isä. Syynä tällaiseen esiintymiseen voi johtua joko lajittelutapahtumista (ortologit), horisontaalisista geeninsiirtotapahtumista (ksenologit) tai päällekkäisyyksistä (paralogeista).
Kuva 01: Usean sekvenssin kohdistus
DNA:n, RNA:n tai proteiinien välinen homologia on mahdollista päätellä niiden aminohappo- tai nukleotidisekvenssin samank altaisuuden perusteella. Merkittävä samank altaisuus toimii vahvana todisteena, jonka perusteella voidaan päätellä, että kaksi sekvenssiä liittyvät yhteiseen esi-isien sekvenssiin, jossa on evoluutiomuutoksia. Useiden sekvenssien rinnastukset osoittavat kunkin sekvenssin homologiset alueet.
Mitä on samank altaisuus bioinformatiikassa?
Bioinformatiikassa samank altaisuus arvioi kahden proteiinin tai nukleotidisekvenssin samank altaisuutta. Tässä prosessissa on kaksi päävaihetta. Ensimmäinen vaihe on parikohtainen kohdistus, joka auttaa löytämään optimaalisen kohdistuksen kahden sekvenssin välillä (mukaan lukien aukot) käyttämällä algoritmeja, kuten BLAST, FastA ja LALIGN. Parittaisen kohdistuksen jälkeen on tarpeen saada kaksi kvantitatiivista parametria kustakin parittaisesta vertailusta. Ne ovat identiteettiä ja samank altaisuutta. BLASTissa haun yhtäläisyyksiä kutsutaan positiivisiksi.
Kuva 02: Parittainen kohdistus
Konservatiivinen mutaatio tapahtuu, kun aminohappo mutatoituu samanlaiseksi tähteeksi säilyttäen samalla fysiokemialliset ominaisuudet. Esimerkiksi, jos arginiini mutatoituu lysiiniksi, jolla on +1 positiivinen varaus, se hyväksytään, koska nämä kaksi aminohappoa ovat ominaisuuksiltaan samanlaisia eivätkä muuta transloitua proteiinia. Näin ollen samank altaisuusmittaukset ovat riippuvaisia kriteereistä, joiden mukaan kaksi aminohappotähdettä ovat keskenään.
Mitkä ovat bioinformatiikan homologian ja samank altaisuuden yhtäläisyydet?
- Homologia ja samank altaisuus ovat kaksi teknistä termiä, joita kohtaamme bioinformatiikassa.
- Lisäksi molemmat termit viittaavat sekvenssien molekyylianalyysiin.
Mitä eroa on bioinformatiikan homologialla ja samank altaisuudella?
Homologia viittaa väitteeseen kahden sekvenssin yhteisestä evolutionaarisesta alkuperästä, kun taas samank altaisuus viittaa kahden sekvenssin samank altaisuuden asteeseen. Joten tämä on avainero bioinformatiikan homologian ja samank altaisuuden välillä. Lisäksi homologiaa ei voida laskea, koska se voi olla totta tai epätosi ja yleensä riippuu hypoteesista, kun taas samank altaisuus voidaan helposti laskea prosenttiosuutena samanlaisista tähteistä tietyllä kohdistuksen pituudella. Näin ollen tämä on merkittävä ero bioinformatiikan homologian ja samank altaisuuden välillä.
Seuraava infografiikka luettelee bioinformatiikan homologian ja samank altaisuuden erot.
Yhteenveto – Homologia vs samank altaisuus bioinformatiikassa
Lyhyesti sanottuna bioinformatiikan homologian ja samank altaisuuden avainero on niiden määritelmissä. Homologia on lausunto kahden sekvenssin yhteisestä evoluutiosta, kun taas samank altaisuus on kahden sekvenssin samank altaisuus. Homologiaa esiintyy ortologien, paralogien ja ksenologien takia. Samank altaisuuden päättämisessä on mahdollista käyttää algoritmeja, kuten FastA, BLAST ja LALIGN. Homologiaa ei voida ilmaista laskennalla, mutta samank altaisuus voidaan ilmaista prosenttiosuutena samanlaisista tähteistä tietyllä kohdistuksen pituudella. Näin ollen tämä on yhteenveto bioinformatiikan homologian ja samank altaisuuden erosta.
