Konzept der Natur
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Konzept der Natur • die Natur ist konservativ: keine neue Biologie für jede Lebensform • ein bewährtes Allgemeinkonzept wird umgewandelt, angepaßt und weiterentwickelt • keine neue Funktionalität aus einem neuen Gen, sondern modifizierte Funktionalität eines alten Gens Begriffe • • • identity • Verhältnis Anzahl identischer Aminosäuren zur Gesamtzahl der Aminosäuren • Maß der Gleichheit ist nicht modellbehaftet similarity • Ähnlichkeit in der Aminosäuren-Abfolge • Maß der Ähnlichkeit ist modellbehaftet homology • Sequenzen haben eine gemeinsame Vorläufersequenz • Maß der Homologie ist modellbehaftet (biologisches Modell) • “bewertete Änlichkeit” Homologie Organismus X GenA GenA GenD GenD GenB GenC GenE GenF Organismus Y GenB GenC Paralog: ungleiche Funktion aber im gleichen Organismus Bsp.: 2 Kinasen in verschiedenen Signaltransduktionswegen GenB GenE Ortholog: gleiche Funktion, aber in unterschiedlichen Organismen Bsp.: Kinasen eines Signaltransduktionsweges Alignment Ausrichten zweier oder mehrerer Sequenzen um: • ihre Ähnlichkeiten quantitativ zu erfassen • einzelne Bausteine zuzuordnen • Gesetzmässigkeiten der Konservierung und Variabilität zu beobachten • Rückschlüsse auf entwicklungsgeschichtliche Verwandschaftsverhältnisse zu ziehen • Struktur und Funktion zuordnen zu können • Datenbanksuchen Alignment Prinzip • willkürliche Anordnung zweier Sequenzen zueinander • Anordnung wird gemäß eines festgelegten Qualitätskriteriums bewertet • Sequenzen werden viele Male relativ zueinander bewegt und die Qualität jedesmal bewertet • Anordnung mit bester Qualität wird ausgegeben Prinzip gap = Insertion oder Deletion heuristische Alignments BLAST • Basic Local Alignment Search Tool • von Altschul* • Findet das am besten bewertete lokale Alignment einer Testsequenz mit allen Sequenzen einer Datenbank • Sehr schneller Algorithmus; 50 mal schneller als dynamische Programmierung • Kann verwendet werden um sehr grosse Datenbanken zu durchsuchen, da BLAST eine vor-indizierte Datenbank benutzt • Ist robust – man kann üblicherweise die Default-Parameter verwenden • Ist ausreichend sensititv und selektiv für die meisten Zwecke *Altschul, S.F., Madden, TL, Schaffer, AA, Zhang, J, Zhang, Z, Miller, W & Lipman, DJ. (1997) Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. Nucl. Acids Res., 25(17):3389-3402
