ホモロジーとバイオインフォマティクスにおける類似性の違い

バイオインフォマティクスにおける相同性と類似性の重要な違いは、相同性が2つの配列の進化上の共通祖先を示すものであるのに対し、類似性は2つの配列の類似性の度合いを示すものであること...である。

バイオインフォマティクスにおける相同性と類似性の重要な違いは、相同性が2つの配列に共通の進化上の祖先が存在することを示すのに対し、類似性は2つの配列間の類似性の度合いを示すことである。

バイオインフォマティクスは、生物学、情報工学、コンピュータサイエンス、数学、統計学を融合し、生物学的データを解析・解釈する科学分野である。バイオインフォマティクスの分野では、「相同性」と「類似性」という2つの用語が使われています。類似度は、与えられたアラインメント長における類似残基の割合として簡単に計算することができる。しかし、ホモロジーは真であったり偽であったり、通常は使用する仮定に依存するため、計算することはできない。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. バイオインフォマティクスにおける相同性とは 3. バイオインフォマティクスにおける類似性とは 4. 相同性と類似性の比較 5. 横並び比較 - 表形式のバイオインフォマティクスにおける相同性と類似性 6. まとめ

バイオインフォマティクスにおけるホモロジーは何ですか？

バイオインフォマティクスにおけるホモロジーとは、DNA、RNA、タンパク質配列間の生物学的な相同性を指し、生命の進化樹において共通の祖先の性質に従って定義されるものである。つまり、2つの配列の共通の進化的祖先ということになる。これは、種の形成イベント（オーソログ記録）、水平遺伝子移動イベント（ヘテロ接合）、複製イベント（パラロガス記録）により発生します。

同源性(homology)和生物信息学中的相似性(similarity in bioinformatics)的区别

図01：多重配列比較

DNA、RNA、タンパク質のアミノ酸配列やヌクレオチド配列の類似性を利用して、それらの間の相同性を推測することができる。有意な類似性は、2つの配列が共通の祖先配列を持つ進化的変異を共有していることを推論するための強力な証拠特性として用いることができる。複数の配列の比較は、各配列の相同領域を示す。

バイオインフォマティクスにおける類似性は何ですか？

バイオインフォマティクスでは、2つのタンパク質やヌクレオチド配列の類似性を評価する。このプロセスには、大きく分けて2つのステップがあります。最初のステップはペアワイズアライメントで、BLAST、FastA、LALIGNなどのアルゴリズムを用いて、2つの配列間の最適なアライメント（ギャップを含む）を見つけるのに役立ちます。ペアが形成されたら、各ペアから2つの定量的なパラメータを得る必要がある。それは、アイデンティティと類似性です。BLASTでは、検索の類似性を正因子と呼んでいる。

図02：ペアで揃える

保存された突然変異は、アミノ酸がその物理化学的特性を維持したまま類似の残基へと変異することで起こる。例えば、アルギニンを＋1正電荷を持つリジンに変異させた場合、この2つのアミノ酸は性質が似ており、翻訳されたタンパク質に変化を与えないため、許容範囲となる。したがって、類似性の尺度は、2つのアミノ酸残基の相互関係によって決まる。

ホモロジーとバイオインフォマティクスにおける類似性の共通点

バイオインフォマティクスでは、「相同性」と「類似性」という2つの用語が登場します。
また、両者とも配列の分子的な解析を指す。