Локальное выравнивание (с вогнутыми штрафами за гэп): различия между версиями

Задача выравнивания может быть далее разделена на глобальную и локальную задачи. В данной статье рассматривается глобальная задача выравнивания, в которой все входные строки должны быть выровнены друг с другом. При локальном выравнивании основной интерес заключается в вычленении подстроки из каждой входной строки таким образом, чтобы оценка выравнивания двух подстрок была минимальной среди всех возможных подстрок. Локальное выравнивание полезно при выравнивании последовательностей, которые не похожи друг на друга, но содержат область, являющуюся высококонсервативной (похожей). Обычно эта область является функциональной частью (доменом) последовательностей. Локальное выравнивание особенно эффективно при сравнении белков. Белки одного семейства от разных видов обычно имеют некоторые высококонсервативные функциональные домены, в то время как другие части этих белков совсем не похожи друг на друга. Примером могут служить гены гомеобокса [10], для которых последовательности белков у каждого вида совершенно разные, за исключением функционального домена под названием «гомеодомен».

Концептуально оценка выравнивания используется для фиксации эволюционного расстояния между двумя заданными последовательностями. Поскольку гэп величиной в более чем один пробел может быть создан одним мутационным событием, в некоторых случаях может быть более уместным рассматривать гэп длиной k в качестве единичного элемента вместо k различных точечных мутаций. Однако вопрос о том, какую функцию штрафа за открытие гэпа следует использовать, весьма непрост и иногда зависит от конкретного приложения. В большинстве приложений, таких как BLAST, используется аффинная функция штрафа, которая на практике до сих пор является доминирующей моделью. С другой стороны, Беннер и др. [ ], а также Гу и Ли [13] предложили в некоторых случаях использовать логарифмическую функцию штрафа. Вопрос о том, имеет ли смысл использовать вогнутую функцию штрафа за открытие гэпа в целом, остается открытым.