蛋白质序列的替换记分矩阵

1.等价矩阵:

与DNA等价矩阵的道理相同,相同氨基酸之间的匹配得分为1,不同氨基酸间的替换得分为0。在实际的序列比对中较少使用。

2.PAM矩阵:

PAM矩阵基于进化原理。如果两种氨基酸替换频繁,说明自然界容易接受这种替换,那么这对氨基酸替换得分就应该高。PAM矩阵是目前蛋白质序列比较中最广泛使用的记分方法之一,基础的PAM-1矩阵反应的是进化产生的每一百个氨基酸平均发生一个突变的量值。PAM-1自乘n次,可得到PAM-n,即发生了更多次突变。

3.BLOSUM矩阵:

BLOSUM矩阵是通过关系比较远的序列来获得矩阵元素的。PAM-1矩阵的产生是基于相似度高(>85%)的序列比对,那些进化距离较远的矩阵,如PAM-250,是通过PAM-1自乘得到的。即,BLOSUM矩阵的相似度是根据真实数据产生的,而PAM矩阵是通过矩阵自乘外推而来的。和PAM矩阵一样,BLOSUM矩阵也有不同的编号,如BLOSUM-80,BLOSUM-62。80代表该矩阵是由一致度≥80%的序列计算而来,同理,62是指该矩阵是由一致度≥62%的序列计算而来。


现在我们总结一下到底是选 PAM-几或 BLOSUM-几?


但是PAM并不是几号都有,例如氨基酸差异为80%时,要选PAM-246,但是并没有,所以选择PAM-250。

对于关系较远的序列之间的比较,由于PAM-250是推算而来,所以准确度受到一定限制,BLOSUM-45更具优势。对于关系较近的序列之间的比较,用PAM或BLOSUM矩阵做出的比对结果差别不大。

最常用的BLOSUM-62

4.遗传密码矩阵:

遗传密码矩阵通过计算一个氨基酸转换成另一个氨基酸所需的密码子变化的数目得到的,矩阵的值对应为据此付出的代价。如果变化一个碱基就可以是一个氨基酸的密码子转换为另一个氨基酸的密码子,则这两个氨基酸的替换代价为1 ; 如果需要2个碱基的改变,则替换代价为2 ; 再比如从Met到Tyr三个密码子都要变,则代价为3.
遗传密码矩阵常用进化距离的计算,其优点是计算结果可以直接用于绘制进化树,但是在蛋白质序列比对中,尤其是相似度很低的序列比对中,很少被使用。


遗传密码矩阵

5.疏水矩阵:

根据氨基酸残基替换前后疏水性的变化而得到得分矩阵。若一次氨基酸替换疏水性不发生太大变化,这种替换得分高,否则替换得分低。该矩阵物理意义明确,有一定的理化性质依据,适用于偏重蛋白质功能方面的序列比对。在这个矩阵里,氨基酸按照亲疏水性排列,前面是亲水性,后面是疏水性。


疏水矩阵

有了替换记分矩阵,就可以知道哪些氨基酸是相似的。

例如:


我们可以从BLOSUM-62中读出,L和I 相似,K和L不相似。则:一致度=2/4=50%
相似度=(2+1)/4=75%

如果两个序列的长度不相同,怎么计算一致度与相似度?


需要先系统的学习比较两个序列的方法。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,640评论 6 507
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,254评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,011评论 0 355
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,755评论 1 294
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,774评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,610评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,352评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,257评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,717评论 1 315
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,894评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,021评论 1 350
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,735评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,354评论 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,936评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,054评论 1 270
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,224评论 3 371
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,974评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容