L. A. Kadirova, A. A. No’monjonov bioinformatika o‘zbekiston Respublikasi vazirligi tomonidan ta’lim yo‘nalishi bo‘yicha darslik sifatida tavsiya etilgan

3.7-rasm. Inson gemoglobinining □ va □ subbirliklarini kodlovchi genlarning nuqta matritsa moslashuvi
Inson gemoglobinining □ va □ bo'linmalarini kodlaydigan genlardagi nukleotidlar ketma-ketligi uchun diagonal chiziq siljishi ham sezilarli bo'lib, gemoglobin genlarida qo'shimchalar yoki o'chirishlar mavjudligini ko'rsatadi.
Shaklda. 3.8-rasmda sichqoncha va Drosophila melanogaster meva pashshasidan olingan ko‘zsiz PAX-6 oqsillarining nuqta matritsasi ko‘rsatilgan.



3.8-rasm. Sichqoncha (vertikal o'q) va meva pashshasi Drosophila melanogaster (gorizontal o'q) ko'zsiz PAX-6 oqsillarining nuqta matritsasi mos keladi.
Shaklda. 3.8 o'xshashlikning uchta uzun qismini ko'rsatadi. Ulardan ikkitasi ketma-ketlikning boshida, uchinchisi esa o'rtada. Sichqoncha oqsillari ketma-ketligidagi uchta mintaqadan ikkitasi o'rtasida meva chivinlari oqsillari ketma-ketligiga qaraganda uzunroq oraliq mintaqa mavjud.
-ketliklar bo'ylab o'xshashlikni qidiradigan global tekislashni va ketma-ketlikning ba'zi qismlarida faqat o'xshashlikning aniq sohalariga e'tibor qaratadigan mahalliy moslashishni solishtirsak , shuni ta'kidlash kerakki, biolog nuqtai nazaridan mahalliy o'xshashlikni qidirish yanada mazmunli va aniqroq bo'lishi mumkin . ketma-ketlikning butun uzunligi bo'yicha hizalanishni baholashdan ko'ra natijalar .
Buning sababi shundaki, funktsional faol hududlar odatda nisbatan qisqa hududlarda joylashgan bo'lib, ular ketma-ketlikning qolgan qismida sodir bo'lgan o'chirish yoki mutatsiyalardan qat'iy nazar saqlanib qoladi.
Nuqta matritsasi usulining ketma-ketliklarni tekislashlarini qidirishda asosiy afzalligi shundaki, u ikkita ketma-ketlik orasidagi barcha mumkin bo'lgan qoldiq mosliklarini topishga imkon beradi va tadqiqotchiga ulardan eng qimmatini tanlash imkonini beradi. Va shundan keyingina yaxshi tekislangan hududlar ketma-ketligini aniqlash mumkin - allaqachon ketma-ketlikni moslashtirishning boshqa usullari (masalan, dinamik dasturlash) yordamida. Ushbu dasturlar tomonidan ishlab chiqarilgan tekislashlar nuqta matritsasini tekislash bilan taqqoslanishi mumkin; bunday taqqoslash eng uzun hududlarning bir xilligini va qo'shish va o'chirishlar eng mos joylarda joylashganligini ko'rsatadi.
Nuqta matritsasidagi tasodifiy mosliklarni filtrlash orqali mos keladigan joylarning aniqligini oshirish mumkin . Filtrlash ikki ketma-ketlikni bir vaqtning o'zida taqqoslash imkonini beruvchi toymasin oyna yordamida amalga oshiriladi.
Nuqta matritsasi usuli yordamida ketma-ketlikni tekislashni aniqlash matritsaning barcha mumkin bo'lgan diagonallari bo'yicha nuqtalarni hisoblash (qaysi diagonallar eng ko'p mos kelishini statistik aniqlash uchun) va keyin ushbu mosliklarning ballarini ixtiyoriy ketma-ketlik taqqoslash natijalari bilan solishtirish orqali amalga oshirilishi mumkin.
Matritsali tahlil bu ketma-ketliklar elementlarining mumkin bo'lgan moslashuvini topish uchun ikkita ketma-ketlikni taqqoslash usulidir. Bundan tashqari, bu usul RNKning ikkilamchi tuzilishini shakllantirishda ishtirok etishi mumkin bo'lgan RNKdagi komplementar hududlarni (masalan, soch turmagi) bashorat qilish va oqsil va DNK ketma-ketligida to'g'ridan-to'g'ri yoki teskari takrorlanishlarni qidirish uchun ishlatiladi.
Shunday qilib, masalan, takroriy hududlarni aniqlash mumkin, ularning butun uzunligi bo'ylab, ham alohida xromosomalar, ham xromosomalarning butun to'plami bo'ylab taqsimlanadi.
Misol uchun, 3.9-rasmda Sorghum bicolor va Oryza Sativa genomlarining nuqta matritsasi bilan taqqoslanishi ko'rsatilgan.



3.9-rasm. Sorghum bicolor va Oryza Sativa genomlarining nuqta-matritsa moslashuvi;
Mb - megabazalar - millionlab tayanch juftliklari

Yuqori chap burchakdan pastki o'ng burchakka o'tadigan diagonalga parallel ravishda genomlarning bir xil DNK zanjirlarida to'g'ridan-to'g'ri mosliklar mavjud. Va yuqori o'ng burchakdan pastki chap burchakka o'tadigan diagonalga parallel ravishda, to'ldiruvchi DNK iplarida teskari takrorlanishlar mavjud (genomlar orasidagi teskari takrorlanishlar).

Masalan, O. sativaning 2-xromosomasi va S. bikolorning 4-xromosomasi oʻrtasida ham sezilarli bevosita oʻxshashlik , ham teskari mintaqa mavjudligi mavjud. S. bikolorning 1- xromosomasi va O. sativaning 3-xromosomasi uchun faqat ikkita teskari mintaqa kuzatiladi.
Shunday qilib, nuqta matritsa usuli matritsa diagonallari ko'rinishidagi ketma-ketliklarning har qanday mumkin bo'lgan tekislanishini aniq ko'rsatadi. Nuqta matritsasi tahlili qo'shish yoki o'chirishlar mavjudligini , shuningdek, oldinga va orqaga takroriy takrorlashlarni osongina ko'rsatishi mumkin , ularni boshqa avtomatlashtirilgan usullar bilan topish ancha qiyin.
Nuqta matritsasi shunchaki ikkita ketma-ketlikning o'xshashligini tasavvur qilmaydi, u odatda barcha mumkin bo'lgan tekislashlarni namoyish etadi va ularning nisbiy sifatini ko'rsatadi.
Tegishlash ketma-ketliklarning "ma'nosini" o'zgartirmasligi kerak, shuning uchun tekislash satrdagi belgilar ketma-ketligini saqlab qolishi va belgilar almashinuvi bo'lmasligi kerak. Shuning uchun, nuqta matritsasining yuqori chap burchagidan boshlab, tekislashni qurishda faqat uchta turdagi qadamlarga ruxsat beriladi:
to'g'ri o'ng (□);
tekis pastga (□);
diagonal ravishda chapdan o'ngga va yuqoridan pastga (\).
Ushbu qadamlar yordamida tuzilgan yuqori chapdan pastki o'ngga har qanday nuqta matritsa yo'li mumkin bo'lgan tekislashlardan biriga mos keladi.
Masalan, 3.11-rasmda chiziqni tekislashning uchta varianti ko'rsatilgan

ALEXANDRNIKOLAEVICHOGURTSOV va ALEXANDROGURTSOV: