Der Hauptunterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik besteht darin, dass sich Homologie auf eine Aussage über die gemeinsame evolutionäre Abstammung zweier Sequenzen bezieht, während sich Ähnlichkeit auf den Grad der Ähnlichkeit zwischen zwei Sequenzen bezieht.
Bioinformatik ist ein Wissenschaftsgebiet, das Biologie, Informatik, Informatik, Mathematik und Statistik kombiniert, um biologische Daten zu analysieren und zu interpretieren. Homologie und Ähnlichkeit sind zwei Begriffe, die wir in der Bioinformatik verwenden. Wir können die Ähnlichkeit leicht als Prozentsatz ähnlicher Reste über eine gegebene Länge des Alignments berechnen. Wir können jedoch keine Homologie berechnen, da sie wahr oder falsch sein kann und normalerweise von der verwendeten Hypothese abhängt.
Was ist Homologie in der Bioinformatik?
Homologie in der Bioinformatik bezieht sich auf die biologische Homologie zwischen DNA-, RNA- und Proteinsequenzen, die in Bezug auf gemeinsame angestammte Eigenschaften im evolutionären Stammbaum des Lebens definiert sind. Mit anderen Worten, es ist die gemeinsame evolutionäre Abstammung zweier Sequenzen. Der Grund für ein solches Auftreten könnte entweder in Speziationsereignissen (Orthologen), horizontalen Gentransferereignissen (Xenologen) oder Duplikationsereignissen (Paralogen) liegen.
Abbildung 01: Multiple Sequence Alignment
Es ist möglich, die Homologie zwischen DNA, RNA oder Proteinen aus ihrer Aminosäure- oder Nukleotidsequenzähnlichkeit abzuleiten. Eine signifikante Ähnlichkeit dient als starke Beweiseigenschaft, um darauf zu schließen, dass zwei Sequenzen mit einer gemeinsamen Ahnensequenz mit evolutionären Veränderungen verwandt sind. Ausrichtungen mehrerer Sequenzen zeigen die Regionen jeder Sequenz mit homologer Natur an.
Was ist Ähnlichkeit in der Bioinformatik?
In der Bioinformatik bewertet die Ähnlichkeit die Ähnlichkeit zwischen zwei Proteinen oder Nukleotidsequenzen. Dieser Prozess besteht aus zwei Hauptschritten. Der erste Schritt ist das paarweise Alignment, das dabei hilft, das optimale Alignment zwischen zwei Sequenzen (einschließlich Lücken) mithilfe von Algorithmen wie BLAST, FastA und LALIGN zu finden. Nach dem paarweisen Alignment ist es notwendig, zwei quantitative Parameter aus jedem paarweisen Vergleich zu erh alten. Sie sind Identität und Ähnlichkeit. In BLAST werden Suchähnlichkeiten als Positiv bezeichnet.
Abbildung 02: Paarweise Ausrichtung
Eine konservative Mutation tritt auf, wenn eine Aminosäure zu einem ähnlichen Rest mutiert, während die physikalisch-chemischen Eigenschaften erh alten bleiben. Wenn beispielsweise Arginin zu Lysin mit +1 positiver Ladung mutiert, wird dies akzeptiert, da die beiden Aminosäuren ähnliche Eigenschaften haben und das translatierte Protein nicht verändern. Daher sind Ähnlichkeitsmessungen von den Kriterien abhängig, wie zwei Aminosäurereste zueinander stehen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik?
- Homologie und Ähnlichkeit sind zwei Fachbegriffe, denen wir in der Bioinformatik begegnen.
- Außerdem beziehen sich beide Begriffe auf die molekulare Analyse von Sequenzen.
Was ist der Unterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik?
Homologie bezieht sich auf eine Aussage über die gemeinsame evolutionäre Abstammung zweier Sequenzen, während Ähnlichkeit sich auf den Grad der Ähnlichkeit zwischen zwei Sequenzen bezieht. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik. Außerdem kann die Homologie nicht berechnet werden, da sie wahr oder falsch sein könnte und normalerweise von der Hypothese abhängt, während die Ähnlichkeit leicht als Prozentsatz ähnlicher Reste über eine gegebene Länge des Alignments berechnet werden kann. Daher ist dies ein signifikanter Unterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik.
Die folgende Infografik listet den Unterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik auf.
Zusammenfassung – Homologie vs. Ähnlichkeit in der Bioinformatik
Kurz gesagt, der Hauptunterschied zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik liegt in ihren Definitionen. Homologie ist eine Aussage über die gemeinsame evolutionäre Abstammung zweier Sequenzen, während Ähnlichkeit die Ähnlichkeit zwischen zwei Sequenzen ist. Homologie tritt aufgrund von Orthologen, Paralogen und Xenologen auf. Beim Ableiten von Ähnlichkeiten können Algorithmen wie FastA, BLAST und LALIGN verwendet werden. Homologie kann nicht als Berechnung ausgedrückt werden, aber Ähnlichkeit könnte als Prozentsatz ähnlicher Reste über eine gegebene Länge des Alignments ausgedrückt werden. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Homologie und Ähnlichkeit in der Bioinformatik.
