Застосування множинного вирівнювання послідовностей

Основним застосуванням множинного вирівнювання послідовностей, так як і одним з центральних завдань біоінформатики, є пошук гомологів вже відомих білків. На сьогодні це досягається трьома важливими методами: Profiles (профайли), BLAST та Hidden Markov Models (приховані марковські моделі).

Profiles

Профайли представляють зразки множинного вирівнювання як набір гомологічних послідовностей. При використанні профайлів для встановлення гомології порівнюють запис з бази даних з наявною таблицею вирівнювань.

BLAST

BLAST – програма, яка шукає подібні послідовності у базах даних. Метод, який застосовується у BLAST, подібний до побудови розподілу з метою пошуку споріднених ділянок. Після встановлення споріднених ділянок послідовності розтягуються за довжиною і встановлюються все нові споріднені ділянки.

Hidden Markov Models

Hidden Markov Models (HMM) – статистична модель, яка імітує роботу процесу з невідомими параметрами, метою якої є розв᾽язання невідомих параметрів на основі тих, які спостерігаються. Отримані параметри можуть бути використані у подальшому аналізі для розпізнавання інших зразків. У біоінформації ці моделі дозволяють визначати родини гомологічних послідовностей. HMM – важливий засіб для встановлення віддалених спорідненостей, а також для передбачення патернів фолдингу білків. Це єдиний метод, у якому використовуються лише послідовності

Філогенія

Встановлення спорідненості послідовностей на молекулярному рівні дає значну інформацію про історичний розвиток всього живого. Основним принципом у цьому загально біологічному підході є те, що походження подібності грунтується на спільному родоводі, хоча іноді є винятки з цього правила, зумовлені конвергентною еволюцією чи горизонтальним переносом генів. У філогенії основною метою є встановити взаємозв’язки між видами, популяціями, особинами та генами. Ці взаємозв’язки подаються у вигляді генеалогії, де подається походження нащадків від спільного предка. Для оперування філогенетичною інформацією вживаються певні терміни:

· гомологія – походження від спільного предка;

· спорідненість – міра подібності чи відмінності;

· кластери – утворення груп подібних об᾽єктів;

· ієрархічні кластери – формування кластерів кластерів...;

· філогенія – опис біологічного взаємозв᾽язку, вираженого у дереві.

Філогенетичне дерево, яке показує походження нащадків від спільного предка, називається укоріненим. У випадку зображення подібних представників без вказування предка дерево називається неукоріненим.

Дата добавления: 2015-11-16