共有序列
編輯在分子生物學和生物信息學中,共有序列(或規范序列)是在序列比對的每個位置發現的最常見殘基(核苷酸或氨基酸)的計算順序。 它作為人口的簡化表示。 它表示多序列比對的結果,其中相關序列相互比較并計算相似的序列基序。 在考慮序列依賴性酶(如 RNA 聚合酶)時,此類信息很重要。
生物學意義
編輯由共有序列表示的蛋白質結合位點可能是在基因組中多次發現的短核苷酸序列,并且被認為在其不同位置發揮相同的作用。 例如,許多轉錄因子識別它們調節的基因啟動子中的特定模式。 同樣,限制酶通常具有回文共有序列,通常對應于它們切割 DNA 的位點。 轉座子在識別轉座目標序列時的作用大致相同。 最后,剪接位點(緊鄰外顯子-內含子邊界的序列)也可以視為共有序列。
因此,共有序列是假定的 DNA 結合位點的模型:它是通過比對特定識別位點的所有已知示例獲得的,并定義為代表每個位置的主要堿基的理想化序列。 所有實際示例與共識的差異不應超過幾個替換,但以這種方式計算不匹配可能會導致不一致。
任何允許核心啟動子序列中的突變核苷酸看起來更像共有序列的突變都被稱為向上突變。 這種突變通常會使啟動子更強,因此 RNA 聚合酶與其希望轉錄的 DNA 形成更緊密的結合,轉錄上調。 相反,破壞共有序列中保守核苷酸的突變被稱為向下突變。 這些類型的突變會下調轉錄,因為 RNA 聚合酶不能再與核心啟動子序列緊密結合。
序列分析
編輯開發模式識別軟件是遺傳學、分子生物學和生物信息學的主要課題。 特定序列基序可以作為控制生物合成的調節序列,或作為將分子引導至細胞內特定位點或調節其成熟的信號序列。 由于這些序列的調節功能很重要,因此它們被認為在長期的進化過程中是保守的。 在某些情況下,可以通過這些地點的保護量來估計進化相關性。
符號
保守序列基序稱為共有序列,它們顯示哪些殘基是保守的,哪些殘基是可變的。 考慮以下示例 DNA 序列:
A[CT]N{A}YR
在這個表示法中,A 表示 A 總是出現在該位置; [CT]代表C或T; N代表任意堿基; {A}表示除A以外的任何堿基。Y表示任何嘧啶,R表示任何嘌呤。
在這個例子中,符號 [CT] 沒有給出 C 或 T 在該位置出現的相對頻率的任何指示。 表示共有序列的另一種方法是使用序列標識。
這是共有序列的圖形表示,其中符號的大小與給定核苷酸(或氨基酸)在特定位置出現的頻率有關。 在序列標識中,殘基越保守,該殘基的符號就畫得越大; 頻率越低,符號越小。 可以使用 WebLogo 或 Gestalt Workbench 生成序列徽標,Gestalt Workbench 是系統生物學研究所的 Gustavo Glusman 編寫的一種公開可用的可視化工具。
軟件
編輯生物信息學工具能夠計算和可視化共有序列。 這些工具的例子有 JalView 和 UGENE。
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