DNA编辑距离和双序列比对_宁生信

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DNA编辑距离和双序列比对

(2017-03-03 19:46:56)

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分类：生物信息学

序列比对可以判定同源性，找出序列保守生物学功能的共同基序（motif）

表面上看上去的两条DNA序列没有太高的相似性，但如果两条序列分别加入一条短横线，就会发现这两条学列有很多相似之处。因为序列的差异是由突变引起的，常见的突变有替换substitution、插入insertion、删除deletion

通过引入字符编辑操作（edit operation）解决字符插入和删除问题，通过编辑操作讲一个序列转化为一个新序列。用字符“-”代表空位gap，并定义下述字符编辑操作：

match（a,a）——字符匹配

delete（a,-）删除

replace（a,b）替换

insert(-,b)插入

两个空位字符不能匹配，因为这样的操作没有意义，通过编辑操作计算的两条序列的距离成为编辑距离（edit distance）

双序列比对就是对两条序列进行编辑操作，通过字符匹配和替换，或者插入和删除字符使两条序列长度相同，并且使其编辑距离尽可能小，是尽可能多的字符匹配

就不同类型的编辑操作定义函数w，表示代价（cost）

w(a,a)=0

w(a,b)=1(a≠b)

w(a,-)=w(-,b)=1

使用函数p来表示得分（score），

p(a,a)=1

p(a,b)=0(a≠b)

p(a,-)=w(-,b)=-1

两条序列s和t比对得分等于将s转化为t所用的所有编辑操作的得分

s和t的最优化比对是所有可能的比对中得分最高的的一个比对

s和t最小编辑距离应该是咋得分汉函数p最优时的距离

进行序列比对的目的是寻找一个得分最高的比对

全局比对是对给定序列全长进行比较多的方式

局部比对仅能获得特定序列的数据库中配对最好的亚区

直系同源orthologous gene基因是指在不同物种中有相同功能的同源基因，是在物种形成过程中形成的，

旁系同源基因paralogous gene是一个物种内的同源基因

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