多序列比對(duì)

雙序列比對(duì)是序列分析的基礎(chǔ)。然而，對(duì)于構(gòu)成基因家族的成組的序列來(lái)說(shuō)，我們要建立多個(gè)序列之間的關(guān)系，這樣才能揭示整個(gè)基因家族的特征.

多序列比對(duì)

在闡明一組相關(guān)序列的重要生物學(xué)模式方面起著相當(dāng)重要的作用.

多序列比對(duì)

有時(shí)用來(lái)區(qū)分一組序列之間的差異，但其主要用于描述一組序列之間的相似性關(guān)系，以便對(duì)一個(gè)基因家族的特征有一個(gè)簡(jiǎn)明扼要的了解。與雙序列比對(duì)一樣,

多序列比對(duì)

的方法建立在某個(gè)數(shù)學(xué)或生物學(xué)模型之上.

因此，正如我們不能對(duì)雙序列比對(duì)的結(jié)果得出"正確或錯(cuò)誤"的簡(jiǎn)單結(jié)論一樣,

多序列比對(duì)

的結(jié)果也沒(méi)有絕對(duì)正確和絕對(duì)錯(cuò)誤之分，而只能認(rèn)為所使用的模型在多大程度上反映了序列之間的相似性關(guān)系以及它們的生物學(xué)特征.

分類

目前，構(gòu)建

多序列比對(duì)

模型的方法大體可以分為兩大類.

第一類

基于氨基酸殘基的相似性，如物化性質(zhì)，殘基之間的可突變性等.

第二類

主要利用蛋白質(zhì)分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)信息，也就是說(shuō)根據(jù)序列的高級(jí)結(jié)構(gòu)特征確定比對(duì)結(jié)果.

差別

這兩種方法所得結(jié)果可能有很大差別。一般說(shuō)來(lái)，很難斷定哪種方法所得結(jié)果一定正確，應(yīng)該說(shuō)，它們從不同角度反映蛋白質(zhì)序列中所包含的生物學(xué)信息.

基于序列信息和基于結(jié)構(gòu)信息的比對(duì)都是非常重要的比對(duì)模型，但它們都有不可避免的局限性，因?yàn)檫@兩種方法都不能完全反映蛋白質(zhì)分子所攜帶的全部信息.

蛋白質(zhì)序列是經(jīng)過(guò)DNA序列轉(zhuǎn)錄翻譯得到的。從信息論的角度看，它應(yīng)該與DNA分子所攜帶的信息更為"接近".而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)除了序列本身帶來(lái)的信息外，還包括經(jīng)過(guò)翻譯后加工修飾所增加的結(jié)構(gòu)信息，包括殘基的修飾，分子間的相互作用等，最終形成穩(wěn)定的天然蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。因此，這也是對(duì)完全基于序列數(shù)據(jù)比對(duì)方法批評(píng)的主要原因.

多序列比對(duì)的步驟

多序列比對(duì)一般通過(guò)3個(gè)步驟完成：

（1）兩兩進(jìn)行雙重比對(duì)。

（2）生成一系統(tǒng)樹(shù)圖（dendrogram），將序列按相似性大致地分組。

（3）使用系統(tǒng)樹(shù)圖作為引導(dǎo)，產(chǎn)生出最終的多序列比對(duì)結(jié)果。