DNA序列比对的替换记分矩阵

(1)等价矩阵:

等价矩阵(表1-6)是最简单的一种替换记分矩阵,其中,相同核苷酸间的匹配得分为1,不同核苷酸间的替换得分为0。尽管含义清晰明了,由于不含有碱基的任何理化信息和不区别对待不同的替换,在实际的序列比对中较少使用。

表1-6 DNA等价矩阵

(2)BLAST矩阵:

经过大量实际比对发现,如果令被比对的两个核苷酸相同时得分为+5,反之得分为-4,则比对效果较好。表1-7是其替换记分矩阵,这个矩阵广泛地被DNA序列比对所采用,称为BLAST矩阵。BLAST是目前最流行的核酸序列数据库搜索程序。

表1-7 BLAST矩阵

(3)转换-颠换矩阵(transition-transversion matrix):

核酸的碱基按照环结构特征被划分为两类,一类是嘌呤(腺嘌呤A、鸟嘌呤G),它们有两个环;另一类是嘧啶(胞嘧啶C、胸腺嘧啶T),它们只有一个环。如果DNA碱基的替换保持环数不变,则称为转换,如A→G、C→T;如果环数发生变化,则称为颠换,如A→C、A→T等。在进化过程中,转换发生的频率远比颠换高,表1-8所示的矩阵用来反映这种情况,其中转换的得分为-1,而颠换的得分为-5。

表1-8 转换-颠换矩阵

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