Ключовата разлика между хомологията и сходството в биоинформатиката е, че хомологията се отнася до твърдение за общ еволюционен произход на две последователности, докато сходството се отнася до степента на сходство между две последователности.
Биоинформатиката е научна област, която комбинира биология, информационно инженерство, компютърни науки, математика и статистика за анализиране и интерпретиране на биологични данни. Хомология и сходство са два термина, които използваме в областта на биоинформатиката. Можем лесно да изчислим сходството като процент на подобни остатъци за дадена дължина на подравняването. Не можем обаче да изчислим хомологията, тъй като тя може да бъде вярна или невярна и обикновено зависи от използваната хипотеза.
Какво е хомология в биоинформатиката?
Хомологията в биоинформатиката се отнася до биологичната хомология между ДНК, РНК и протеинови последователности, които са определени от гледна точка на споделени свойства на предците в еволюционното дърво на живота. С други думи, това е общият еволюционен произход на две последователности. Причината за такова възникване може да се дължи или на събития на видообразуване (ортолози), събития на хоризонтален генен трансфер (ксенолози) или събития на дублиране (паралози).
Фигура 01: Подравняване на множество последователности
Възможно е да се изведе хомологията между ДНК, РНК или протеини по сходството на тяхната аминокиселинна или нуклеотидна последователност. Значителното сходство служи като силно доказателствено свойство, за да се заключи, че две последователности са свързани с обща последователност на предците с еволюционни промени. Подравняването на множество последователности показва регионите на всяка последователност с хомоложен характер.
Какво е сходство в биоинформатиката?
В биоинформатиката сходството оценява сходството между два протеина или нуклеотидни последователности. Има две основни стъпки в този процес. Първоначалната стъпка е подравняване по двойки, което помага да се намери оптималното подравняване между две последователности (включително пропуски) с помощта на алгоритми като BLAST, FastA и LALIGN. След подравняване по двойки е необходимо да се получат два количествени параметъра от всяко сравнение по двойки. Те са идентичност и сходство. В BLAST приликите при търсене са известни като положителни.
Фигура 02: Подравняване по двойки
Консервативна мутация възниква, когато една аминокиселина мутира до подобен остатък, като същевременно запазва физикохимичните свойства. Например, ако аргининът мутира в лизин с +1 положителен заряд, това се приема, тъй като двете аминокиселини са сходни по свойства и не променят преведения протеин. Следователно измерванията на сходството зависят от критериите за това как два аминокиселинни остатъка са един спрямо друг.
Какви са приликите между хомологията и подобието в биоинформатиката?
- Хомология и сходство са два технически термина, които срещаме в биоинформатиката.
- Освен това и двата термина се отнасят до молекулярния анализ на последователности.
Каква е разликата между хомологията и подобието в биоинформатиката?
Хомологията се отнася до твърдение за общ еволюционен произход на две последователности, докато сходството се отнася до степента на сходство между две последователности. И така, това е ключовата разлика между хомологията и сходството в биоинформатиката. В допълнение, хомологията не може да бъде изчислена, тъй като може да бъде вярна или невярна и обикновено зависи от хипотезата, докато сходството може лесно да се изчисли като процент от подобни остатъци за дадена дължина на подреждането. Следователно, това е значителна разлика между хомологията и сходството в биоинформатиката.
Следващата инфографика изброява разликата между хомологията и сходството в биоинформатиката.
Резюме – Хомология срещу сходство в биоинформатиката
Накратко, ключовата разлика между хомологията и подобието в биоинформатиката се крие в техните дефиниции. Хомологията е твърдение за общ еволюционен произход на две последователности, докато сходството е подобието между две последователности. Хомологията възниква поради ортолози, паралози и ксенолози. При извеждане на сходството е възможно да се използват алгоритми като FastA, BLAST и LALIGN. Хомологията не може да бъде изразена като изчисление, но сходството може да бъде изразено като процент от подобни остатъци за дадена дължина на подреждането. Така това е обобщението на разликата между хомологията и сходството в биоинформатиката.
