ההבדל העיקרי בין הומולוגיה לדמיון בביואינפורמטיקה הוא שהומולוגיה מתייחסת לאמירה על מוצא אבולוציוני משותף של שני רצפים בעוד שדמיון מתייחס למידת הדמיון בין שני רצפים.
ביואינפורמטיקה הוא תחום מדע המשלב ביולוגיה, הנדסת מידע, מדעי המחשב, מתמטיקה וסטטיסטיקה כדי לנתח ולפרש נתונים ביולוגיים. הומולוגיה ודמיון הם שני מונחים שאנו משתמשים בהם בתחום הביואינפורמטיקה. אנו יכולים בקלות לחשב את הדמיון כאחוז של שאריות דומות לאורך נתון של היישור. עם זאת, איננו יכולים לחשב הומולוגיה מכיוון שהיא יכולה להיות נכונה או לא נכונה ובדרך כלל תלויה בהשערה שבה נעשה שימוש.
מהי הומולוגיה בביואינפורמטיקה?
הומולוגיה בביואינפורמטיקה מתייחסת להומולוגיה הביולוגית בין רצפי DNA, RNA וחלבונים אשר מוגדרים במונחים של תכונות אבות משותפות בעץ החיים האבולוציוני. במילים אחרות, זהו מוצא אבולוציוני משותף של שני רצפים. הסיבה להתרחשות כזו יכולה להיות עקב אירועי התגלמות (אורתולוגים), אירועי העברה אופקית של גנים (קסנולוגים) או אירועי שכפול (פרלוגים).
איור 01: יישור רצף מרובה
ניתן להסיק את ההומולוגיה בין DNA, RNA או חלבונים לפי דמיון של חומצות אמינו או רצף נוקלאוטידים. דמיון משמעותי משמש כמאפיין ראייתי חזק להסיק ששני רצפים קשורים לרצף אבות משותף עם שינויים אבולוציוניים. יישור של רצפים מרובים מציינים את האזורים של כל רצף בעלי אופי הומולוגי.
מהו דמיון בביואינפורמטיקה?
בביואינפורמטיקה, דמיון מעריך את הדמיון בין שני חלבונים או רצפי נוקלאוטידים. ישנם שני שלבים עיקריים לתהליך זה. השלב הראשוני הוא יישור זוג, שעוזר למצוא את היישור האופטימלי בין שני רצפים (כולל פערים) באמצעות אלגוריתמים כמו BLAST, FastA ו-LALIGN. לאחר יישור זוג, יש צורך לקבל שני פרמטרים כמותיים מכל השוואה זוג. הם זהות ודמיון. ב-BLAST, קווי דמיון בחיפוש ידועים כחיוביים.
איור 02: יישור זוגי
מוטציה שמרנית מתרחשת כאשר חומצת אמינו עוברת מוטציה לשריד דומה תוך שמירה על התכונות הפיזי-כימיות. לדוגמה, אם ארגינין עובר מוטציה לליזין עם מטען חיובי +1, זה מקובל מכיוון ששתי חומצות האמינו דומות בתכונה ואינן משנות את החלבון המתורגם. לפיכך, מדידות הדמיון תלויות בקריטריונים של האופן שבו שתי שרידי חומצות אמינו זה לזה.
מהם הדמיון בין הומולוגיה לדמיון בביואינפורמטיקה?
- הומולוגיה ודמיון הם שני מונחים טכניים שאנו פוגשים בביואינפורמטיקה.
- יתר על כן, שני המונחים מתייחסים לניתוח מולקולרי של רצפים.
מה ההבדל בין הומולוגיה לדמיון בביואינפורמטיקה?
הומולוגיה מתייחסת לאמירה על מוצא אבולוציוני משותף של שני רצפים בעוד שדמיון מתייחס למידת הדמיון בין שני רצפים. אז זה ההבדל העיקרי בין הומולוגיה לדמיון בביואינפורמטיקה. בנוסף, לא ניתן לחשב הומולוגיה מכיוון שהיא יכולה להיות נכונה או לא נכונה ובדרך כלל תלויה בהשערה בעוד שניתן לחשב דמיון בקלות כאחוז של שאריות דומות לאורך נתון של היישור. לפיכך, זהו הבדל משמעותי בין הומולוגיה לדמיון בביואינפורמטיקה.
האינפוגרפיקה הבאה מפרטת את ההבדל בין הומולוגיה לדמיון בביואינפורמטיקה.
סיכום – הומולוגיה לעומת דמיון בביואינפורמטיקה
בקיצור, ההבדל העיקרי בין הומולוגיה לדמיון בביואינפורמטיקה טמון בהגדרות שלהם. הומולוגיה היא הצהרה על מוצא אבולוציוני משותף של שני רצפים בעוד שדמיון הוא הדמיון בין שני רצפים. הומולוגיה מתרחשת עקב אורתולוגים, פרלוגים וקסנולוגים. כאשר מסיקים דמיון, אפשר להשתמש באלגוריתמים כמו FastA, BLAST ו-LALIGN. לא ניתן לבטא הומולוגיה כחישוב, אך ניתן לבטא דמיון כאחוז של שאריות דומות לאורך נתון של היישור.לפיכך, זהו סיכום ההבדל בין הומולוגיה לדמיון בביואינפורמטיקה.
