Био-информатикийн ижил төстэй байдал ба ижил төстэй байдлын гол ялгаа нь гомологи гэдэг нь хоёр дарааллын нийтлэг хувьслын удам угсааны тухай мэдэгдлийг хэлдэг бол ижил төстэй байдал нь хоёр дарааллын ижил төстэй байдлын зэргийг илэрхийлдэгт оршино.
Биомэдээлэл зүй нь биологи, мэдээллийн инженерчлэл, компьютерийн шинжлэх ухаан, математик, статистикийг хослуулан биологийн өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийх, тайлбарлах шинжлэх ухааны салбар юм. Гомологи ба ижил төстэй байдал нь бидний биоинформатикийн салбарт ашигладаг хоёр нэр томъёо юм. Бид ижил төстэй байдлыг тохируулгын өгөгдсөн урт дахь ижил төстэй үлдэгдлийн хувиар хялбархан тооцоолж болно. Гэсэн хэдий ч бид гомологийг тооцоолох боломжгүй, учир нь энэ нь үнэн эсвэл худал байж болох бөгөөд ихэвчлэн ашигласан таамаглалаас хамаардаг.
Биоинформатик дахь гомологи гэж юу вэ?
Биоинформатик дахь гомологи гэдэг нь амьдралын хувьслын модны өвөг дээдсийн хуваалцсан шинж чанаруудаар тодорхойлогддог ДНХ, РНХ болон уургийн дараалал хоорондын биологийн ижил төстэй байдлыг хэлнэ. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь хоёр дарааллын нийтлэг хувьслын удам угсаа юм. Ийм тохиолдлын шалтгаан нь төрөлжсөн үйл явдлууд (ортологи), хэвтээ ген шилжүүлгийн үйл явдлууд (ксенологууд) эсвэл давхардлын үйл явдлуудаас (паралогууд) холбоотой байж болно.
Зураг 01: Олон дарааллын зэрэгцүүлэлт
ДНХ, РНХ эсвэл уургийн хоорондын ижил төстэй байдлыг амин хүчил эсвэл нуклеотидын дарааллын ижил төстэй байдлаар нь гаргах боломжтой. Үлэмж ижил төстэй байдал нь хоёр дараалал нь хувьслын өөрчлөлт бүхий нийтлэг өвөг дээдсийн дараалалтай холбоотой болохыг батлах хүчтэй нотлох шинж чанартай байдаг. Олон дарааллын зэрэгцүүлэлт нь дараалал бүрийн ижил төстэй шинж чанартай мужуудыг заана.
Био-информатикийн ижил төстэй байдал юу вэ?
Биоинформатикийн хувьд ижил төстэй байдал нь хоёр уураг эсвэл нуклеотидын дарааллын ижил төстэй байдлыг үнэлдэг. Энэ үйл явцад хоёр үндсэн үе шат байдаг. Эхний алхам бол BLAST, FastA, LALIGN зэрэг алгоритмуудыг ашиглан хоёр дарааллын (цоорхойг оруулаад) хамгийн оновчтой байрлалыг олоход тусалдаг хосоор тэгшлэх явдал юм. Хосоор зэрэгцүүлсний дараа хосын харьцуулалт бүрээс хоёр тоон үзүүлэлтийг авах шаардлагатай. Эдгээр нь ижил төстэй байдал, ижил төстэй байдал юм. BLAST-д хайлтын ижил төстэй байдлыг эерэг гэж нэрлэдэг.
Зураг 02: Хосоор зэрэгцүүлэх
Амин хүчил нь физик-химийн шинж чанарыг хадгалахын зэрэгцээ ижил төстэй үлдэгдэлд хувирах үед консерватив мутаци үүсдэг. Жишээлбэл, хэрэв аргинин +1 эерэг цэнэгтэй лизин болж хувирвал хоёр амин хүчил нь ижил төстэй шинж чанартай бөгөөд орчуулагдсан уургийг өөрчилдөггүй тул үүнийг хүлээн зөвшөөрдөг. Иймээс ижил төстэй байдлын хэмжилт нь хоёр амин хүчлийн үлдэгдэл бие биентэйгээ хэрхэн харьцах шалгуураас хамаарна.
Био-информатикийн ижил төстэй байдал ба ижил төстэй байдлын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
- Гомологи ба ижил төстэй байдал нь биоинформатикт бидэнд тулгардаг техникийн хоёр нэр томъёо юм.
- Түүгээр ч зогсохгүй энэ хоёр нэр томъёо нь дарааллын молекулын шинжилгээнд хамаарна.
Биоинформатикийн ижил төстэй байдал ба ижил төстэй байдлын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Гомологи гэдэг нь хоёр дарааллын нийтлэг хувьслын удам угсааны тухай мэдэгдлийг хэлдэг бол ижил төстэй байдал нь хоёр дарааллын ижил төстэй байдлын зэргийг илэрхийлдэг. Тиймээс энэ нь биоинформатик дахь ижил төстэй байдал ба ижил төстэй байдлын гол ялгаа юм. Нэмж дурдахад гомологийг тооцоолох боломжгүй, учир нь энэ нь үнэн эсвэл худал байж болох бөгөөд ихэвчлэн таамаглалаас хамаардаг бол ижил төстэй байдлыг өгөгдсөн уртын дагуу ижил төстэй үлдэгдлийн хувиар хялбархан тооцоолж болно. Тиймээс энэ нь биоинформатикийн ижил төстэй байдал ба ижил төстэй байдлын хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа юм.
Дараах инфографик нь биоинформатикийн ижил төстэй байдал ба ижил төстэй байдлын ялгааг жагсаав.
Товч мэдээлэл – Био-информатикийн ижил төстэй байдал ба ижил төстэй байдал
Товчхондоо биоинформатикийн ижил төстэй байдал ба ижил төстэй байдлын гол ялгаа нь тэдгээрийн тодорхойлолтод оршдог. Гомологи нь хоёр дарааллын нийтлэг хувьслын удам угсааны тухай мэдэгдэл бөгөөд ижил төстэй байдал нь хоёр дарааллын ижил төстэй байдал юм. Ортологи, паралог, ксенологийн улмаас гомологи үүсдэг. Ижил төстэй байдлыг хасахдаа FastA, BLAST, LALIGN зэрэг алгоритмуудыг ашиглах боломжтой. Хомологийг тооцоолол хэлбэрээр илэрхийлэх боломжгүй, гэхдээ ижил төстэй байдлыг тохируулгын өгөгдсөн урт дахь ижил төстэй үлдэгдлийн хувиар илэрхийлж болно. Иймд биоинформатикийн ижил төстэй байдал ба ижил төстэй байдлын ялгааны хураангуй нь энэ юм.
