ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ. Σελίδα 1 ΒΙΟΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ. Τ. Θηραίου

Transcript

1 ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ Σελίδα 1

2 τεχνική σύγκρισης ακολουθιών υπολογισµός ενός µέτρου οµοιότητας αναζήτηση ομολογίας S-S match S1 HFCGGSLINEQWVVSAGHC HFCG S NE AGHC S2 HFCGASIYNENYA-TAGHC gap mismatch Σελίδα 2

3 ολική ή τοπική στοίχιση πίνακες αντικατάστασης Στοίχιση Ακολουθιών διαφορετικά scores ομοιότητας για την αντιστοίχιση διαφορετικών ζευγών αμινοξέων μοντέλα βαθμολόγησης των κενών gap penalty: linear vs affine τεχνικές στοίχισης ακολουθιών dot plots δυναμικός προγραμματισμός ευριστικοί αλγόριθμοι Σελίδα 3

4 Blosum 62 Σελίδα 4

5 Μοντέλα βαθμολόγησης των κενών κενό μήκους k καταλοίπων Linear gap penalty gap penalty a gp(k) = ak Affine gap penalty gap-opening penalty b (ποινή για το άνοιγμα κενού) gap-extension penalty a (ποινή για την επέκταση κενού) gp(k) = b + ak, ( b > a ) Σελίδα 5

6 Υπολογίστε το score για την ακόλουθη στοίχιση χρησιμοποιώντας τον πίνακα BLOSUM62 και για τη βαθμολόγηση των κενών: (α) το μοντέλο affine gap με gap opening penalty = -11 και gap extension penalty = -1 (β) το μοντέλο linear gap με gap penalty = -8 Κ L V A H G K K K - - K H - V T Σελίδα 6

7 Κ L V A H G K K K - - K H - V T BLOSUM62, affine gap, gap opening = -11, gap extension = -1 S(Κ,K)+S(A,K)+S(H,H)+S(K,V)+S(K,T) = 5 + (-1) (-2) + (-1) = = -25 score = 9 25 = -16 BLOSUM62, linear gap, gap penalty = -8 S(Κ,K)+S(A,K)+S(H,H)+S(K,V)+S(K,T) = 5 + (-1) (-2) + (-1) = = -24 score = 9 24 = -15 Σελίδα 7

8 Δυναμικός Προγραμματισμός Στοίχιση Ακολουθιών Ολική Στοίχιση Τοπική Στοίχιση Y 1 Y 2 Y 3 X 1 X 2 X 3 X d -2 d -3 d -4 d -1 d -2 d -3 d X 1 X 2 X 3 X Y 1 0 Y 2 0 Y 3 0 d = gap Σελίδα 8

9 Δυναμικός Προγραμματισμός Στοίχιση Ακολουθιών Ολική Στοίχιση A G T A A στοίχιση A G T A A -- T A T A score = 2 Σελίδα 9

10 Δίνεται ο πίνακας δυναμικού προγραμματισμού για την ολική στοίχιση των ακολουθιών AGΤA και ATA, με το σύστημα βαθμολόγησης match = 1, mismatch = -1, gap = -1. Υπολογίστε την τιμή για το σημειωμένο κελί και τοποθετείστε το αντίστοιχο βέλος. F(i,j) i = A G T A j = A T A -3-1

11 match = 1, mismatch = -1, gap = -1 διαγώνιος: 0+mismatch = 0-1 = -1 οριζόντια: -1+gap = -1-1 = -2 κατακόρυφα: 0+gap = 0-1 = -1 max(-1,-2,-1) = -1 F(i,j) i = A G T A j = A T A

12 Δίνεται ο πίνακας δυναμικού προγραμματισμού για την τοπική στοίχιση των ακολουθιών LIFYAV και FIYA. Ποια είναι η βέλτιστη στοίχιση; Ποιο είναι το score της στοίχισης; Σελίδα 12

13 F I Y A L I F Y A V Σελίδα 13

14 F I Y A L I F Y A V βέλτιστη στοίχιση score στοίχισης F I Y A F Y A Σελίδα 14 score = 15

15 Πολλαπλή Στοίχιση Ακολουθιών Χρησιμοποιώντας τον πίνακα αντικατάστασης Blosum62 υπολογίστε το sum-of-pairs score για την πολλαπλή στοίχιση: A L L E G L L D W L G D 1 η στήλη: S(A,G) + S(A,W) + S(G,W) = 0 + (-3) + (-2) = -5 2 η στήλη: 3 S(L,L) = 3 4 = 12 3 η στήλη: S(L,L) + 2 S(L,G) = (-4) = -4 4 η στήλη: 2 S(E,D) + S(D,D) = = 10 sum-of-pairs score = = 13 Σελίδα 15

16 Σύνταξη Prosite Πολλαπλή Στοίχιση Ακολουθιών "x" οποιοδήποτε κατάλοιπο [ ] : επιτρεπτά κατάλοιπα π.χ. [ALT] = Ala ή Leu ή Thr { } : μη επιτρεπτά κατάλοιπα π.χ. {AM} οποιοδήποτε κατάλοιπο εκτός Ala και Met () : ποσοτικός τελεστής π.χ. x(3) = x-x-x, x(2,4) = x-x ή x-x-x ή x-x-x-x "-" διαχωρίζει γειτονικά στοιχεία "<" στο αμινοτελικό άκρο ">" στο καρβοξυτελικό άκρο Σελίδα 16

17 Πολλαπλή Στοίχιση Ακολουθιών Ποια από τις ακόλουθες κανονικές εκφράσεις μπορεί να περιγράψει την ακολουθία ADLGAVFALCDRYFQ; x(2)-{rk}-g-[av]-x(4)-{c}-d-[rk]-[yw]-f-q. [AS]-D-[IVL]-G-x(2,4)-{PG}-C-[DE]-R-[FY](2)-Q. x(2)-{rk}-g-[av]-x(4)-{c}-d-[rk]-[yw]-f-q. A D L G A V F A L C D R Y F Q δεν την περιγράφει [AS]-D-[IVL]-G-x(2,4)-{PG}-C-[DE]-R-[FY](2)-Q. A D L G A V F A L C D R Y F Q την περιγράφει Σελίδα 17

18 Πολλαπλή Στοίχιση Ακολουθιών [AC]-x-V-x(4)-{ED} DEHSDVLPVLDVCSVKHVAEVFQALIYWIKAMNQQTTLDT Σε ποια (-ες) θέση(-εις) της ακολουθίας ταιριάζει; DEHSDVLPVLDVCSVKHVAEVFQALIYWIKAMNQQTTLDT [AC]-x-V-x(4)-{ED} Σελίδα 18

19 Ποιον πίνακα αντικατάστασης θα χρησιμοποιήσετε για να στοιχίσετε αμινοξικές ακολουθίες με ισχυρή ομοιότητα; PAM1 BLOSUM45 Ποιο από τα παρακάτω προγράμματα χρησιμοποιείται για τη στοίχιση δομών; GENSCAN DALI Χαρακτηρίστε τις προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ). Στην αναγνώριση διπλώματος γίνεται στοίχιση ακολουθίας δομής. Το PHI-BLAST χρησιμοποιεί για την αναζήτηση ομοιοτήτων σε βάσεις δεδομένων ακολουθιών ένα Position-Specific Scoring Matrix (PSSM). Σελίδα 19