Biyoinformatikte homoloji ve benzerlik arasındaki temel fark, homolojinin iki dizinin ortak evrimsel ataları hakkında bir ifadeye atıfta bulunması, benzerlik ise iki dizi arasındaki benzerlik derecesine atıfta bulunmasıdır.
Biyoinformatik, biyolojik verileri analiz etmek ve yorumlamak için biyoloji, bilgi mühendisliği, bilgisayar bilimi, matematik ve istatistikleri birleştiren bir bilim alanıdır. Homoloji ve benzerlik, biyoinformatik alanında kullandığımız iki terimdir. Belirli bir hizalama uzunluğu boyunca benzer kalıntıların yüzdesi olarak benzerliği kolayca hesaplayabiliriz. Ancak, doğru veya yanlış olabileceği ve genellikle kullanılan hipoteze bağlı olabileceği için homolojiyi hesaplayamayız.
Biyoinformatikte Homoloji Nedir?
Biyoinformatikte homoloji, evrimsel yaşam ağacında paylaşılan atasal özellikler açısından tanımlanan DNA, RNA ve protein dizileri arasındaki biyolojik homolojiyi ifade eder. Başka bir deyişle, iki dizinin ortak evrimsel atasıdır. Böyle bir oluşumun nedeni, türleşme olayları (ortologlar), yatay gen transfer olayları (ksenologlar) veya çoğ altma olayları (paraloglar) olabilir.
Şekil 01: Çoklu Sıra Hizalama
DNA, RNA veya proteinler arasındaki homolojiyi amino asit veya nükleotid dizi benzerliğine göre çıkarmak mümkündür. Önemli bir benzerlik, iki dizinin, evrimsel değişimlere sahip ortak bir ata dizisiyle ilişkili olduğu sonucunu çıkarmak için güçlü bir kanıt özelliği işlevi görür. Birden fazla dizinin hizalanması, her bir dizinin homolog doğaya sahip bölgelerini gösterir.
Biyoinformatikte Benzerlik Nedir?
Biyoinformatikte benzerlik, iki protein veya nükleotid dizisi arasındaki benzerliği değerlendirir. Bu sürecin iki ana adımı vardır. İlk adım, BLAST, FastA ve LALIGN gibi algoritmaları kullanarak iki dizi (boşluklar dahil) arasındaki en uygun hizalamayı bulmaya yardımcı olan ikili hizalamadır. İkili hizalamadan sonra, her bir ikili karşılaştırmadan iki kantitatif parametre elde etmek gerekir. Bunlar özdeşlik ve benzerliktir. BLAST'ta arama benzerlikleri pozitif olarak bilinir.
Şekil 02: İkili Hizalama
Bir amino asit, fizikokimyasal özelliklerini korurken benzer bir kalıntıya mutasyona uğradığında konservatif bir mutasyon meydana gelir. Örneğin, arginin, +1 pozitif yük ile lizine mutasyona uğrarsa, iki amino asit benzer özellikte olduğundan ve çevrilen proteini değiştirmediğinden kabul edilir. Bu nedenle, benzerlik ölçümleri, iki amino asit kalıntısının birbirine göre nasıl olduğuna ilişkin kriterlere bağlıdır.
Biyoinformatikte Homoloji ve Benzerlik Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Homoloji ve benzerlik, biyoinformatikte karşılaştığımız iki teknik terimdir.
- Ayrıca, her iki terim de dizilerin moleküler analizine atıfta bulunur.
Biyoinformatikte Homoloji ve Benzerlik Arasındaki Fark Nedir?
Homoloji, iki dizinin ortak evrimsel ataları hakkında bir ifadeye atıfta bulunurken, benzerlik iki dizi arasındaki benzerlik derecesine atıfta bulunur. Bu, biyoinformatikte homoloji ve benzerlik arasındaki temel farktır. Ek olarak, homoloji doğru veya yanlış olabileceği ve genellikle hipoteze bağlı olabileceği için hesaplanamazken, benzerlik belirli bir hizalama uzunluğu boyunca benzer kalıntıların yüzdesi olarak kolayca hesaplanabilir. Dolayısıyla bu, biyoinformatikte homoloji ve benzerlik arasındaki önemli bir farktır.
Aşağıdaki infografik, biyoinformatikte homoloji ve benzerlik arasındaki farkı listeler.
Özet – Biyoinformatikte Homoloji ve Benzerlik
Kısacası, biyoinformatikte homoloji ve benzerlik arasındaki temel fark, tanımlarında yatmaktadır. Homoloji, iki dizinin ortak evrimsel atalarının bir ifadesidir, benzerlik ise iki dizi arasındaki benzerliktir. Homoloji, ortologlar, paraloglar ve ksenologlar nedeniyle oluşur. Benzerlik çıkarımı yapılırken FastA, BLAST, LALIGN gibi algoritmalar kullanılabilir. Homoloji bir hesaplama olarak ifade edilemez, ancak benzerlik, belirli bir hizalama uzunluğu boyunca benzer kalıntıların yüzdesi olarak ifade edilebilir. Bu nedenle, biyoinformatikte homoloji ve benzerlik arasındaki farkın özeti budur.
