Paarweises Sequenz-Alignment

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Zitierungen - einige Vorbemerkungen
 Präsentation transkript:

Paarweises Sequenz-Alignment Variante: Lokales Alignment. Sinnvoll, wenn Sequenzen nur lokale Homologie haben. Seq1 CTAATTAATGCACAGTTAGGAATTAGAAATGA Seq2 GGGACATGGCAGTGACTGACCATGA

Paarweises Sequenz-Alignment Variante: Lokales Alignment. Sinnvoll, wenn Sequenzen nur lokale Homologie haben. Seq1 CTAATTAATG-CACAGTTAGGAATTAGAAATGA Seq2 GGGAC ATGGCA--GTGACTGACCATGA Aligne Paar von Segmenten der Sequenzen; ignoriere den Rest.

Paarweises Sequenz-Alignment Ziel beim lokalen Alignment: Finde Paar von Segmenten, so dass Alignment der Segmente maximalen Score hat. Wichtigste Anwendung: Datenbank suche: Finde Sequenzen in der Datenbank, die zu gegebener Sequenz (Anfrage-Sequenz, query sequence) ähnlich sind.

Paarweises Sequenz-Alignment Exaktes lokales Alignment zu zeitaufwendig. Schnelles Datenbank-Suchprogramm: BLAST - Basic Local Alignment Search Tool Stephen Altschul et al, JMB, 1990 21.778 Zitate in der Literatur ! Wichtigstes Werkzeug in der Bioinformatik!

Paarweises Sequenz-Alignment

Paarweises Sequenz-Alignment NCBI – National Center of Biotechnological Information

Paarweises Sequenz-Alignment BLAST - Basic Local Alignment Search Tool Idee: Finde lokale Alignments ohne Gaps (HSPs – high scoring segment pairs). Suche kurze Wort-Paare (feste Länge) Dehne Wort-Paare aus, bis Score abfällt Berechne Wahrscheinlichkeit, HSP per Zufall zu finden: e-value, p-value

Paarweises Sequenz-Alignment Suche nach Wort-Paaren: Seq1 CTAATTAATGCACAGTTAGGAATTAGAAATGA Seq2 GGGACATGGCAGTGACTGAATACACACCATGA

Paarweises Sequenz-Alignment Suche nach Wort-Paaren: Seq1 CTAATTAATGCACAGTTAGGAATTAGAAATGA Seq2 GGGACATGGCAGTGACTGAATACACACCATGA

Paarweises Sequenz-Alignment Ausdehnung gefundener Wort-Paare: Seq1 CTAATTAATGCACAGTTAGGAATTAGAAATGA Seq2 GGGACATGGCAGTGACTGAATACACACCATGA

Paarweises Sequenz-Alignment Ausdehnung gefundener Wort-Paare: Seq1 CTAATTAATGCACAGTTAGGAATTAGAAATGA Seq2 GGGACATGGCAGTGACTGAATACACACCATGA

Paarweises Sequenz-Alignment Ausdehnung gefundener Wort-Paare: Seq1 CTAATTAATGCACAGTTAGGAATTAGAAATGA Seq2 GGGACATGGCAGTGACTGAATACACACCATGA

Paarweises Sequenz-Alignment Ausdehnung gefundener Wort-Paare: Seq1 CTAATTAATGCACAGTTAGGAATTAGAAATGA Seq2 GGGACATGGCAGTGACTGAATACACACCATGA TTAATGCACA TGAATACACA High-scoring segment pair (HSP)

Paarweises Sequenz-Alignment

Paarweises Sequenz-Alignment

Paarweises Sequenz-Alignment

Paarweises Sequenz-Alignment Verbesserung: PSI-BLAST – Position Specific Iterative BLAST: (18.708 Zitate in der Literatur!)

Paarweises Sequenz-Alignment PSI-BLAST – Position Specific Iterative BLAST: “normale” DB-Suche mit BLAST Bilde Positions-Gewichts-Matrix (PWM) aus “Treffern” Suche mit PWM nach neuen “Treffern” Bilde verbesserte PWM … u.s.w.

Paarweises Sequenz-Alignment