ما الذي تفعله المحاذاة
تضع المحاذاة تسلسلين بحيث تقع المواضع المتطابقة في العمود نفسه. وحيث يحتوي أحد التسلسلين على قواعد أو بقايا زائدة، توضع فجوات (-) في الآخر. تبين النتيجة أين يتطابقان، وأين يختلفان، وأين حدث إدخال أو حذف.
محاذاة تسلسلين
- افتح محاذاة تسلسلي DNA أو محاذاة بروتينين.
- الصق التسلسلين.
- اقرأ المحاذاة مع التطابق وعدد الفجوات والنتيجة تحتها.
تحاذي الأداتان التسلسلين من طرف إلى طرف، أي محاذاة شاملة. وهذا مناسب لنسختين من الجين أو البروتين نفسه. أما لإيجاد قطعة قصيرة داخل تسلسل طويل فالبحث عن الأنماط أفضل.
الفجوات والنقاط
كل تطابق يضيف نقاطًا وكل اختلاف وكل فجوة تطرح. فتح فجوة يكلف أكثر من تمديد فجوة موجودة؛ وهذا ما يسمى العقوبة التآلفية. وهي تعكس علم الأحياء: إدخال من ست قواعد أكثر احتمالًا من ستة إدخالات منفصلة من قاعدة واحدة. تُسجَّل الاختلافات في محاذاة البروتينات بمصفوفة BLOSUM62، التي تعامل التغيرات بين الأحماض الأمينية المتشابهة، مثل الليوسين والأيزوليوسين، كأنها تطابقات تقريبًا.
التطابق والتشابه
التطابق هو نسبة المواضع المتحاذية المتماثلة تمامًا. أما التشابه، في البروتينات، فيعدّ أيضًا المواضع ذات الأحماض الأمينية المتشابهة كيميائيًا. قد يكون بروتينان متطابقين بنسبة 40% ومتشابهين بنسبة 60%. ولعدة تسلسلات محاذاة مسبقًا، يعطي التطابق والتشابه الأرقام لكل زوج.
مثال صغير
ACGTTGCA
ACG-TGCAينقص التسلسلَ الثاني حرف T. سبعة من الأعمدة الثمانية متطابقة، وتبيّن الفجوة أين أُدخلت قاعدة في أحدهما أو حُذفت من الآخر.
التطابق يعتمد على المقسوم عليه
سبعة تطابقات يمكن ذكرها كـ 7 ÷ 8 = 87.5%، بعدّ كل أعمدة المحاذاة، أو كـ 7 ÷ 7 = 100%، بعدّ التسلسل الأقصر فقط. كل برنامج يختار طريقة، فاذكر أيها استخدمت عند مقارنة الأرقام.
مشكلات شائعة
- تسلسل قصير يُمطّ بالفجوات. المحاذاة الشاملة تُجبر التسلسلين على المحاذاة من طرف إلى طرف. ولقطعة داخل تسلسل أطول، استخدم محاذاة موضعية أو بحثًا.
- قراءة سلسلة بالكاد تتحاذى. قد تكون من السلسلة الأخرى. احسب متممها العكسي وأعد المحاذاة.
- الجينات البعيدة تتحاذى بشكل سيئ كـ DNA. يتغير البروتين أبطأ من الـ DNA، لأن تغيرات قواعد كثيرة صامتة. ترجم الاثنين وحاذِ البروتينين.