Nøgleforskellen mellem homologi og lighed i bioinformatik er, at homologi refererer til et udsagn om fælles evolutionære herkomst af to sekvenser, mens lighed refererer til graden af lighed mellem to sekvenser.
Bioinformatik er et videnskabsområde, der kombinerer biologi, informationsteknik, datalogi, matematik og statistik for at analysere og fortolke biologiske data. Homologi og lighed er to udtryk, vi bruger inden for bioinformatik. Vi kan nemt beregne ligheden som en procentdel af lignende rester over en given længde af justeringen. Vi kan dog ikke beregne homologi, da den kan være sand eller falsk og norm alt afhænger af den anvendte hypotese.
Hvad er homologi i bioinformatik?
Homologi i bioinformatik refererer til den biologiske homologi mellem DNA, RNA og proteinsekvenser, som er defineret i form af fælles forfædres egenskaber i livets evolutionære træ. Med andre ord er det den fælles evolutionære herkomst af to sekvenser. Årsagen til en sådan forekomst kan enten skyldes artsdannelseshændelser (ortologer), horisontale genoverførselsbegivenheder (xenologer) eller duplikationshændelser (paraloger).
Figur 01: Multiple Sequence Alignment
Det er muligt at udlede homologien mellem DNA, RNA eller proteiner ved deres aminosyre- eller nukleotidsekvens-lighed. En betydelig lighed tjener som en stærk bevisegenskab til at udlede, at to sekvenser er relateret til en fælles forfædres sekvens med evolutionære ændringer. Justeringer af flere sekvenser angiver regionerne af hver sekvens med homolog natur.
Hvad er lighed i bioinformatik?
I bioinformatik vurderer lighed ligheden mellem to proteiner eller nukleotidsekvenser. Der er to hovedtrin i denne proces. Det indledende trin er parvis alignment, som hjælper med at finde den optimale alignment mellem to sekvenser (inklusive huller) ved hjælp af algoritmer som BLAST, FastA og LALIGN. Efter parvis justering er det nødvendigt at opnå to kvantitative parametre fra hver parvis sammenligning. De er identitet og lighed. I BLAST er søgeligheder kendt som positive.
Figur 02: Parvis justering
En konservativ mutation opstår, når en aminosyre muterer til en lignende rest, mens de fysisk-kemiske egenskaber bevares. For eksempel, hvis arginin muterer til lysin med +1 positiv ladning, accepteres det, da de to aminosyrer er ens i egenskaber og ikke ændrer det translaterede protein. Derfor er lighedsmålinger afhængige af kriterierne for, hvordan to aminosyrerester er i forhold til hinanden.
Hvad er lighederne mellem homologi og lighed i bioinformatik?
- Homologi og lighed er to tekniske termer, vi støder på i bioinformatik.
- Desuden refererer begge udtryk til molekylær analyse af sekvenser.
Hvad er forskellen mellem homologi og lighed i bioinformatik?
Homologi henviser til en erklæring om fælles evolutionær herkomst for to sekvenser, mens lighed refererer til graden af lighed mellem to sekvenser. Så dette er den vigtigste forskel mellem homologi og lighed i bioinformatik. Derudover kan homologi ikke beregnes, da den kan være sand eller falsk og norm alt afhænger af hypotesen, mens lighed let kan beregnes som en procentdel af lignende rester over en given længde af justeringen. Derfor er dette en væsentlig forskel mellem homologi og lighed i bioinformatik.
Den følgende infografik viser forskellen mellem homologi og lighed i bioinformatik.
Opsummering – Homologi vs Similarity in Bioinformatics
Kort sagt, den vigtigste forskel mellem homologi og lighed i bioinformatik ligger i deres definitioner. Homologi er en erklæring om fælles evolutionær herkomst af to sekvenser, mens lighed er ligheden mellem to sekvenser. Homologi opstår på grund af ortologer, paraloger og xenologer. Når man udleder lighed, er det muligt at bruge algoritmer som FastA, BLAST og LALIGN. Homologi kan ikke udtrykkes som en beregning, men lighed kan udtrykkes som en procentdel af lignende rester over en given længde af justeringen. Dette er således opsummeringen af forskellen mellem homologi og lighed i bioinformatik.
