Ключевое различие между гомологией и сходством в биоинформатике заключается в том, что гомология относится к утверждению об общем эволюционном происхождении двух последовательностей, тогда как сходство относится к степени сходства между двумя последовательностями.
Биоинформатика - это область науки, которая объединяет биологию, информационную инженерию, информатику, математику и статистику для анализа и интерпретации биологических данных. Гомология и сходство - два термина, которые мы используем в области биоинформатики. Мы можем легко рассчитать сходство как процент похожих остатков на заданной длине выравнивания. Однако мы не можем вычислить гомологию, поскольку она может быть истинной или ложной и обычно зависит от используемой гипотезы.
Что такое гомология в биоинформатике?
Гомология в биоинформатике относится к биологической гомологии между последовательностями ДНК, РНК и белков, которые определяются с точки зрения общих свойств предков в эволюционном древе жизни. Другими словами, это общий эволюционный предок двух последовательностей. Причиной такого возникновения могут быть события видообразования (ортологи), события горизонтального переноса генов (ксенологи) или события дупликации (паралоги).
Рисунок 01: Выравнивание нескольких последовательностей
Можно вывести гомологию между ДНК, РНК или белками по сходству их аминокислотной или нуклеотидной последовательности. Значительное сходство служит сильным доказательным свойством для вывода о том, что две последовательности связаны с общей предковой последовательностью с эволюционными изменениями. Выравнивание нескольких последовательностей указывает на области каждой последовательности с гомологичной природой.
Что такое сходство в биоинформатике?
В биоинформатике сходство оценивает сходство между двумя белками или последовательностями нуклеотидов. В этом процессе есть два основных шага. Начальным шагом является попарное выравнивание, которое помогает найти оптимальное выравнивание между двумя последовательностями (включая пробелы) с использованием таких алгоритмов, как BLAST, FastA и LALIGN. После парного выравнивания необходимо получить два количественных параметра из каждого парного сравнения. Это тождество и подобие. В BLAST поисковые сходства называются положительными.
Рисунок 02: Попарное выравнивание
Консервативная мутация происходит, когда аминокислота мутирует в аналогичный остаток, сохраняя при этом физико-химические свойства. Например, если аргинин мутирует в лизин с положительным зарядом +1, это считается приемлемым, поскольку две аминокислоты сходны по свойствам и не изменяют транслируемый белок. Следовательно, измерения сходства зависят от критериев того, насколько два аминокислотных остатка относятся друг к другу.
Каковы сходства между гомологией и сходством в биоинформатике?
- Гомология и сходство - два технических термина, с которыми мы сталкиваемся в биоинформатике.
- Кроме того, оба термина относятся к молекулярному анализу последовательностей.
В чем разница между гомологией и сходством в биоинформатике?
Гомология относится к утверждению об общем эволюционном происхождении двух последовательностей, в то время как сходство относится к степени сходства между двумя последовательностями. Итак, в этом ключевое различие между гомологией и сходством в биоинформатике. Кроме того, гомологию нельзя рассчитать, поскольку она может быть истинной или ложной и обычно зависит от гипотезы, в то время как сходство можно легко рассчитать как процент сходных остатков на заданной длине выравнивания. Следовательно, это существенное различие между гомологией и сходством в биоинформатике.
В следующей инфографике перечислены различия между гомологией и сходством в биоинформатике.
Резюме – Гомология и сходство в биоинформатике
Короче говоря, ключевое различие между гомологией и сходством в биоинформатике заключается в их определениях. Гомология - это утверждение об общем эволюционном происхождении двух последовательностей, тогда как сходство - это сходство между двумя последовательностями. Гомология возникает за счет ортологов, паралогов и ксенологов. При выводе сходства можно использовать такие алгоритмы, как FastA, BLAST и LALIGN. Гомологию нельзя выразить расчетным путем, но сходство можно выразить как процент сходных остатков на заданной длине выравнивания. Таким образом, это краткое изложение различий между гомологией и сходством в биоинформатике.
