Ključna razlika između homologije i sličnosti u bioinformatici je u tome što se homologija odnosi na izjavu o zajedničkom evolucijskom porijeklu dviju sekvenci, dok se sličnost odnosi na stupanj sličnosti između dvije sekvence.
Bioinformatika je znanstveno područje koje kombinira biologiju, informacijski inženjering, računalne znanosti, matematiku i statistiku za analizu i interpretaciju bioloških podataka. Homologija i sličnost dva su pojma koja koristimo u području bioinformatike. Lako možemo izračunati sličnost kao postotak sličnih ostataka na određenoj duljini poravnanja. Međutim, ne možemo izračunati homologiju jer ona može biti istinita ili lažna i obično ovisi o korištenoj hipotezi.
Što je homologija u bioinformatici?
Homologija u bioinformatici odnosi se na biološku homologiju između DNA, RNA i proteinskih sekvenci koje su definirane u smislu zajedničkih svojstava predaka u evolucijskom stablu života. Drugim riječima, to je zajedničko evolucijsko porijeklo dviju sekvenci. Razlog takve pojave mogao bi biti ili događaj specijacije (ortolozi), događaji horizontalnog prijenosa gena (ksenolozi) ili događaji duplikacije (paralozi).
Slika 01: Poravnanje više sekvenci
Moguće je zaključiti homologiju između DNA, RNA ili proteina na temelju njihove sličnosti sekvenci aminokiselina ili nukleotida. Značajna sličnost služi kao snažno dokazno svojstvo za zaključak da su dvije sekvence povezane sa zajedničkom sekvencom predaka s evolucijskim promjenama. Poravnanje više sekvenci ukazuje na regije svake sekvence homologne prirode.
Što je sličnost u bioinformatici?
U bioinformatici, sličnost procjenjuje sličnost između dva proteina ili nukleotidnih sekvenci. Postoje dva glavna koraka u ovom procesu. Početni korak je usklađivanje po parovima, koje pomaže pronaći optimalno usklađivanje između dva niza (uključujući praznine) pomoću algoritama kao što su BLAST, FastA i LALIGN. Nakon usporedbe po parovima, potrebno je dobiti dva kvantitativna parametra iz svake usporedbe po parovima. Oni su istovjetnost i sličnost. U BLAST-u, sličnosti pretraživanja poznate su kao pozitivne.
Slika 02: Poravnanje u parovima
Konzervativna mutacija nastaje kada aminokiselina mutira u sličan ostatak uz očuvanje fizikalno-kemijskih svojstava. Na primjer, ako arginin mutira u lizin s +1 pozitivnim nabojem, to je prihvaćeno jer su dvije aminokiseline slične po svojstvu i ne mijenjaju prevedeni protein. Dakle, mjerenja sličnosti ovise o kriterijima međusobnog odnosa dva aminokiselinska ostatka.
Koje su sličnosti između homologije i sličnosti u bioinformatici?
- Homologija i sličnost dva su tehnička pojma s kojima se susrećemo u bioinformatici.
- Štoviše, oba se pojma odnose na molekularnu analizu sekvenci.
Koja je razlika između homologije i sličnosti u bioinformatici?
Homologija se odnosi na izjavu o zajedničkom evolucijskom porijeklu dviju sekvenci dok se sličnost odnosi na stupanj sličnosti između dvije sekvence. Dakle, ovo je ključna razlika između homologije i sličnosti u bioinformatici. Osim toga, homologija se ne može izračunati budući da može biti istinita ili netočna i obično ovisi o hipotezi, dok se sličnost može lako izračunati kao postotak sličnih ostataka tijekom dane duljine poravnanja. Dakle, ovo je značajna razlika između homologije i sličnosti u bioinformatici.
Sljedeća infografika navodi razliku između homologije i sličnosti u bioinformatici.
Sažetak – Homologija nasuprot sličnosti u bioinformatici
Ukratko, ključna razlika između homologije i sličnosti u bioinformatici leži u njihovim definicijama. Homologija je izjava o zajedničkom evolucijskom podrijetlu dviju sekvenci dok je sličnost sličnost između dvije sekvence. Homologija se javlja zbog ortologa, paraloga i ksenologa. Prilikom određivanja sličnosti moguće je koristiti algoritme kao što su FastA, BLAST i LALIGN. Homologija se ne može izraziti izračunom, ali sličnost se može izraziti kao postotak sličnih ostataka tijekom dane duljine poravnanja. Dakle, ovo je sažetak razlike između homologije i sličnosti u bioinformatici.
