結構生物化學/進化與生物資訊學術語
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- 同源(HOMOLOG):如果兩個分子都源自一個共同祖先,則稱它們為同源。同源分子或同源物分為兩類:旁系同源和直系同源。同源性通常表現為核苷酸或氨基酸序列的顯著相似性,並且幾乎總是表現為三維結構的相似性。
- 旁系同源(PARALOG):旁系同源是在一個物種記憶體在的同源物。旁系同源的詳細生化功能通常不同。例如,人類核糖核酸酶(一種消化酶)和血管生成素(一種刺激血管生長的物質),在結構上非常相似,但在功能上卻截然不同。
- 直系同源(ORTHOLOG):直系同源是在不同物種中存在的同源物,並且具有非常相似或相同的功能。例如,人類核糖核酸酶(一種消化酶)和牛核糖核酸酶(也是一種消化酶),在結構和功能上都相似,但存在於不同的物種中。
- 序列比對(SEQUENCE ALIGNMENT):序列比對是一種檢查兩個氨基酸序列之間相似性的方法。該方法比較一個蛋白質結構與另一個蛋白質結構的所有可能的並列,並在每種情況下記錄彼此對齊的相同殘基的數量。這種比較是透過將一個序列逐個氨基酸地滑過另一個序列,並計算匹配的殘基數量來進行的(可以使用不同的評分方法而不是同一性)。
- 保守替換(CONSERVATIVE SUBSTITUTION):保守替換是用一個大小和化學性質相似的氨基酸替換另一個氨基酸。這種保守的氨基酸替換可能會對蛋白質結構產生輕微影響,因此可以在不影響功能的情況下被容忍。這導致需要找到一種更好的方法來評估序列的相似性。
- 同一性矩陣(IDENTITY MATRIX):這種型別的矩陣在每次兩個氨基酸或 DNA 鹼基對對齊時得分 1,其他情況下得分 0。不考慮保守性。
- 替換矩陣(SUBSTITUTION MATRIX):替換矩陣是一個大型評分指南,用於指導你如何對兩個氨基酸序列的相似性進行排序。較高的正分對應於頻繁發生的替換。較低的負分對應於很少發生的替換。
- 趨異進化(DIVERGENT EVOLUTION):在趨異進化中,生物體或生物體本身的兩個相似方面源於一個共同的祖先或起源。
- 趨同進化(CONVERGENT EVOLUTION):在趨同進化中,例如,兩個獨立進化的蛋白質可能已經收斂到一個相似的結構以執行相似的生化活性。例如,該結構可能是兩種生物體都面臨的生化問題的有效解決方案。導致相同解決方案的不同進化途徑的過程是趨同進化。例如,鳥類和昆蟲都有翅膀,但它們沒有共同的祖先。
- 進化樹(EVOLUTIONARY TREES):進化樹是以分支樹的形式描繪的描述性圖,用於顯示從共同祖先的分化和繼承。
- 組合化學(COMBINATORIAL CHEMISTRY):組合化學是大量生產大量分子並從中選擇具有特定生化特性的過程。首先,你產生一個多樣化的群體,其次,你根據某個標準選擇成員,第三,複製所選成員以使群體富含更優秀的群體成員,這些成員將更好地滿足該標準。這種方法是體外或實驗室中的進化,通常利用 PCR 和親和層析,這對於更好地理解分子進化非常有用。
Berg, Jeremy M., Tymoczko, John L., and Stryer, Lubert. Biochemistry. 第 6 版。紐約,紐約:W.H. Freeman and Company,2007 年。