11第三章序列两两比对第三章序列两两比对王红岩王红岩22主要内容主要内容序言序言序列比对的方法序列比对的方法比对用到的得分矩阵比对用到的得分矩阵序列比对的统计学显著性序列比对的统计学显著性总结总结33序言序言序列比较是生物信息分析的基础。它是分析新测定序列结序列比较是生物信息分析的基础。它是分析新测定序列结构与功能的第一阶段。随着生物序列以指数级速度被测定出来，通过构与功能的第一阶段。随着生物序列以指数级速度被测定出来，通过对新测定序列与数据库中已有的序列进行比较来推断新序列功能和进对新测定序列与数据库中已有的序列进行比较来推断新序列功能和进化关系变的方法变得越来越重要，这种比较最基本的方法是序列比对，化关系变的方法变得越来越重要，这种比较最基本的方法是序列比对，也就是比较序列来找出一种共同的字符模式以建立相关序列的残基－也就是比较序列来找出一种共同的字符模式以建立相关序列的残基－残基之间的一致性。序列两两比对就是对两条序列的比对，它是数据残基之间的一致性。序列两两比对就是对两条序列的比对，它是数据库相似性搜索的基础。库相似性搜索的基础。44序言序言进化基础进化基础DNADNA和蛋白质是进化的产物。它们可以被认为是编码数百万年和蛋白质是进化的产物。它们可以被认为是编码数百万年进化史的分子化石。在进化史上，这些分子经历了随机变化过程，期进化史的分子化石。在进化史上，这些分子经历了随机变化过程，期中一些被进化所选择而保留了下来。这些被选择的序列逐渐积累突变中一些被进化所选择而保留了下来。这些被选择的序列逐渐积累突变和交叉，进化的痕迹在序列的某些部分被保留下来从而可以识别它们和交叉，进化的痕迹在序列的某些部分被保留下来从而可以识别它们共同的祖先。进化痕迹的存在是由于一些对序列结构和功能起关键作共同的祖先。进化痕迹的存在是由于一些对序列结构和功能起关键作用的残基倾向于被自然选择所保留；而另一些不起关键作用的残基倾用的残基倾向于被自然选择所保留；而另一些不起关键作用的残基倾向于频繁的改变。例如，一个酵母家族的活性位点残基倾向于被保存向于频繁的改变。例如，一个酵母家族的活性位点残基倾向于被保存下来是由于它们对催化功能起作用。所以，通过序列比对，保守的和下来是由于它们对催化功能起作用。所以，通过序列比对，保守的和改变了的序列模式就能被识别出来。在比对中序列的保守度体现了不改变了的序列模式就能被识别出来。在比对中序列的保守度体现了不同序列之间的进化关系。反之，序列之间的差别反映了在进化的过程同序列之间的进化关系。反之，序列之间的差别反映了在进化的过程中序列以替换、插入和删除残基的形式发生了变化。中序列以替换、插入和删除残基的形式发生了变化。55序言序言识别序列的进化关系能帮助我们描绘未知序列的功能。当一识别序列的进化关系能帮助我们描绘未知序列的功能。当一组序列的比对显示出了显著的相似性，我们就认为它们属于同一个家族。组序列的比对显示出了显著的相似性，我们就认为它们属于同一个家族。如果这个家族中一个成员的结构或功能已知，那么它的这些信息就可以如果这个家族中一个成员的结构或功能已知，那么它的这些信息就可以推广到家族中其它没有通过实验验证的序列。所以序列比对可以用于预推广到家族中其它没有通过实验验证的序列。所以序列比对可以用于预测未知结构和功能的序列的结构和功能。测未知结构和功能的序列的结构和功能。序列比对可以用来推断两条序列是否是相关的。如果两条序序列比对可以用来推断两条序列是否是相关的。如果两条序列显著相似，那么这种相似性是随机产生的可能性非常小，也就是说这列显著相似，那么这种相似性是随机产生的可能性非常小，也就是说这两条序列有共同的进化起源。当一个序列比对被正确的做出来，它就反两条序列有共同的进化起源。当一个序列比对被正确的做出来，它就反应了两条序列的进化关系：相同位置出现不同残基的区域代表残基替换；应了两条序列的进化关系：相同位置出现不同残基的区域代表残基替换；一条序列的残基对应另一条序...
