同源性(homology)和生物資訊學中的相似性(similarity in bioinformatics)的區別

生物信息學中同源性與相似性的關鍵區別在於同源性是指兩個序列的共同進化祖先的陳述，而相似性是指兩個序列之間的相似程度。

生物信息學是一門結合生物學、信息工程、計算機科學、數學和統計學來分析和解釋生物數據的科學領域。同源性和相似性是我們在生物信息學領域使用的兩個術語。我們可以很容易地將相似性計算為給定排列長度上相似殘基的百分比。然而，我們不能計算同源性，因為它可能是真或假，通常取決於所用的假設。

什麼是生物信息學中的同源性(homology in bioinformatics)？

生物信息學中的同源性是指DNA、RNA和蛋白質序列之間的生物同源性，這些序列是根據生命進化樹中的共同祖先屬性定義的。換句話說，它是兩個序列的共同進化祖先。發生這種情況的原因可能是由於物種形成事件（正交記錄）、水平基因轉移事件（異種）或複製事件（副記錄）。

同源性(homology)和生物信息學中的相似性(similarity in bioinformatics)的區別

圖01：多序列比對

利用DNA、RNA或蛋白質的氨基酸或核苷酸序列的相似性，可以推斷它們之間的同源性。顯著的相似性可以作為一個很強的證據屬性來推斷兩個序列與一個共同的祖先序列有著進化上的變化。多個序列的比對錶明每個序列具有同源性的區域。

什麼是生物信息學中的相似性(similarity in bioinformatics)？

在生物信息學中，相似性評估兩個蛋白質或核苷酸序列之間的相似性。這個過程有兩個主要步驟。初始步驟是成對比對，這有助於使用BLAST、FastA和LALIGN等算法在兩個序列（包括間隙）之間找到最佳對齊。成對比對後，需要從每對比對中獲得兩個定量參數。它們是同一性和相似性。在BLAST中，搜索的相似性被稱為積極因素。

圖02：成對對齊

當一個氨基酸突變成類似的殘基，同時保持其理化性質時，就會發生保守突變。例如，如果精氨酸突變為帶有+1正電荷的賴氨酸，這是可以接受的，因為這兩種氨基酸性質相似，不會改變翻譯的蛋白質。因此，相似性的測量取決於兩個氨基酸殘基之間的相互關係。

同源性(homology)和生物信息學中的相似性(similarity in bioinformatics)的共同點

同源性和相似性是我們在生物信息學中遇到的兩個術語。
此外，這兩個術語都指序列的分子分析。

同源性(homology)和生物信息學中的相似性(similarity in bioinformatics)的區別

同源性是指兩個序列的共同進化祖先，而相似性是指兩個序列之間的相似程度。所以，這就是生物信息學中同源性和相似性的關鍵區別。此外，同源性不能計算，因為它可能是真的或假的，通常取決於假設，而相似性可以很容易地計算為在給定的比對長度上的相似殘基的百分比。因此，這是生物信息學中同源性和相似性的一個顯著區別。

下面的信息圖列出了生物信息學中同源性和相似性之間的區別。

同源性(homology)和生物信息學中的相似性(similarity in bioinformatics)的區別

總結 - 同源性(homology) vs. 生物信息學中的相似性(similarity in bioinformatics)

簡言之，生物信息學中同源性和相似性的關鍵區別在於它們的定義。同源性是兩個序列共同的進化祖先的陳述，而相似性是兩個序列之間的相似性。同源性是由正射測井曲線、平行測井曲線和氙測井曲線引起的。在推導相似性時，可以使用FastA、BLAST和LALIGN等算法。同源性不能用計算來表示，但是相似性可以用在給定的排列長度上相似殘基的百分比來表示。因此，這是生物信息學中同源性和相似性的區別的總結。