Unterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik

Der Schlüsselunterschied Zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik ist das Die Homologie bezieht sich auf eine Aussage über die gemeinsame evolutionäre Abstammung von zwei Sequenzen, während Ähnlichkeit auf den Grad der Ähnlichkeit zwischen zwei Sequenzen bezieht.

Bioinformatik ist ein Wissenschaftsbereich, der Biologie, Informationstechnik, Informatik, Mathematik und Statistiken kombiniert, um biologische Daten zu analysieren und zu interpretieren. Homologie und Ähnlichkeit sind zwei Begriffe, die wir auf dem Gebiet der Bioinformatik verwenden. Wir können die Ähnlichkeit als Prozentsatz ähnlicher Reste über eine bestimmte Länge der Ausrichtung leicht berechnen. Wir können jedoch keine Homologie berechnen, da sie wahr oder falsch sein könnte und normalerweise von der verwendeten Hypothese abhängt.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Homologie in der Bioinformatik
3. Was ist Ähnlichkeit in der Bioinformatik
4. Ähnlichkeiten zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik
5. Seite für Nebenvergleich -Homologie gegen Ähnlichkeit in der Bioinformatik in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist Homologie in der Bioinformatik?

Die Homologie in der Bioinformatik bezieht sich auf die biologische Homologie zwischen DNA-, RNA- und Proteinsequenzen, die in Bezug auf gemeinsame Vorfahren im evolutionären Baum des Lebens definiert sind. Mit anderen Worten, es ist die gemeinsame evolutionäre Abstammung von zwei Sequenzen. Der Grund für ein solches Auftreten könnte entweder auf Speziationsereignisse (Orthologe), horizontale Gentransfer -Ereignisse (Xenologs) oder Duplikationsereignisse (Paralogs) zurückzuführen sein.

Abbildung 01: Mehrfachsequenzausrichtung

Es ist möglich, die Homologie zwischen DNA, RNA oder Proteinen durch ihre Aminosäure- oder Nucleotidsequenzähnlichkeit abzuleiten. Eine signifikante Ähnlichkeit dient als starke Beweiseigenschaft, um zu schließen, dass zwei Sequenzen mit einer gemeinsamen Ahnensequenz mit evolutionären Veränderungen zusammenhängen. Die Ausrichtungen mehrerer Sequenzen geben die Regionen jeder Sequenz mit homologen Natur an.

Was ist Ähnlichkeit in der Bioinformatik?

In der Bioinformatik bewertet die Ähnlichkeit die Ähnlichkeit zwischen zwei Proteinen oder Nukleotidsequenzen. Es gibt zwei Hauptschritte zu diesem Prozess. Der erste Schritt ist eine paarweise Ausrichtung, die dazu beiträgt, die optimale Ausrichtung zwischen zwei Sequenzen (einschließlich Lücken) unter Verwendung von Algorithmen wie Explosion, Fasta und Lalign zu finden. Nach der paarweise Ausrichtung ist es notwendig, zwei quantitative Parameter aus jedem Paar-Vergleich zu erhalten. Sie sind Identität und Ähnlichkeit.  In Explosion werden Suchähnlichkeiten als positive Bezeichnung bezeichnet.

Abbildung 02: paarweise Ausrichtung

Eine konservative Mutation tritt auf, wenn eine Aminosäure zu einem ähnlichen Rest mutiert, während die physiochemischen Eigenschaften erhalten bleiben. Wenn Arginin beispielsweise mit +1 positiver Ladung zu Lysin mutiert, wird es akzeptiert, da die beiden Aminosäuren in der Eigenschaft ähnlich sind und das übersetzte Protein nicht verändern. Daher hängen Ähnlichkeitsmessungen von den Kriterien ab, wie zwei Aminosäurereste zueinander sind.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik?

• Homologie und Ähnlichkeit sind zwei technische Begriffe, denen wir in der Bioinformatik begegnen,.
• Darüber hinaus beziehen sich beide Begriffe auf die molekulare Analyse von Sequenzen.

Was ist der Unterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik?

Die Homologie bezieht sich auf eine Aussage über die gemeinsame evolutionäre Abstammung von zwei Sequenzen, während sich Ähnlichkeit auf den Grad der Ähnlichkeit zwischen zwei Sequenzen bezieht. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik. Darüber hinaus kann die Homologie nicht berechnet werden, da sie wahr oder falsch sein könnte und normalerweise von der Hypothese abhängt, während die Ähnlichkeit leicht als Prozentsatz ähnlicher Reste über eine bestimmte Länge der Ausrichtung berechnet werden kann. Daher ist dies ein signifikanter Unterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik.

Die folgende Infografik listet den Unterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik auf.

Zusammenfassung -Homologie gegen Ähnlichkeit in der Bioinformatik

Kurz gesagt, der Hauptunterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik liegt in ihren Definitionen. Die Homologie ist eine Aussage der gemeinsamen evolutionären Abstammung von zwei Sequenzen, während Ähnlichkeit die Ähnlichkeit zwischen zwei Sequenzen ist. Die Homologie tritt aufgrund von Orthologen, Paralogs und Xenologen auf. Bei der Ableitung der Ähnlichkeit ist es möglich, Algorithmen wie Fasta, Blast und Lalign zu verwenden. Die Homologie kann nicht als Berechnung ausgedrückt werden, aber die Ähnlichkeit könnte als Prozentsatz ähnlicher Reste über eine bestimmte Länge der Ausrichtung ausgedrückt werden. Dies ist daher die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik.

Referenz:

1.„Homolog.”Homolog - Bioinformatik.Org Wiki, hier erhältlich.
2. „Identität und Ähnlichkeit - eine quantitative Maßnahme.Identität und Ähnlichkeit - eine quantitative Maßnahme, die hier verfügbar ist.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Ein Auszug einer mehrfachen Sequenzausrichtung von TMEM66 -Proteinen" von Wikid25 - Open Source Clustalw und Sequenzen aus der öffentlichen NCBI -Proteindatenbank (CC0) über Commons Wikimedia
2. "Globale paarweise Ausrichtung" von Alfat003 - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia