Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Нүктелік қабылданған мутация – сондай-ақ ПАМ деп те аталады – бұл ақуыздың бастапқы құрылымындағы бір аминқышқылының табиғи іріктеу процестерімен қабылданған басқа бір аминқышқылымен алмасуы. Бұл анықтамаға организмнің ДНК-сындағы барлық нүктелік мутациялар кірмейді. Атап айтқанда, үнсіз мутациялар нүктелік қабылданған мутациялар емес, сондай-ақ өлімге әкелетін немесе табиғи іріктеудің басқа жолдарымен қабылданбайтын мутациялар да емес. ПАМ матрицасы – әрбір бағаны мен қатары жиырма стандартты аминқышқылының біреуін көрсететін матрица. Биоинформатикада ПАМ матрицалары кейде ақуыздардың тізбектерінің сәйкестігін бағалау үшін алмастыру матрицалары ретінде қолданылады. ПАМ матрицасындағы әрбір жазба – бұл екі аминқышқылының кездейсоқ сәйкестігінен гөрі, белгілі бір эволюциялық кезеңде бір немесе бірнеше нүктелік қабылданған мутациялар тізбегі арқылы осы қатардағы аминқышқылының осы бағандағы аминқышқылымен алмасуының ықтималдығын көрсетеді. Әртүрлі ПАМ матрицалары ақуыз тізбектерінің эволюциясындағы әртүрлі уақыт аралықтарына сәйкес келеді.
A point accepted mutation — also known as a PAM — is the replacement of a single amino acid in the primary structure of a protein with another single amino acid, which is accepted by the processes of natural selection. This definition does not include all point mutations in the DNA of an organism. In particular, silent mutations are not point accepted mutations, nor are mutations that are lethal or that are rejected by natural selection in other ways. A PAM matrix is a matrix where each column and row represents one of the twenty standard amino acids. In bioinformatics, PAM matrices are sometimes used as substitution matrices to score sequence alignments for proteins. Each entry in a PAM matrix indicates the likelihood of the amino acid of that row being replaced with the amino acid of that column through a series of one or more point accepted mutations during a specified evolutionary interval, rather than these two amino acids being aligned due to chance. Different PAM matrices correspond to different lengths of time in the evolution of the protein sequence.
Биологиялық негіз
Тірі организмдегі әрбір көбейіп жатқан жасушаның генетикалық нұсқаулары оның ДНК-сында сақталады. Бұл мутация деп аталады. Молекулалық деңгейде, ДНК-ның көпшілігін, бірақ барлығын емес, осы өзгерістерді оның көбейіп кетпес бұрын түзететін реттеуші жүйелер бар. Мүмкін болатын мутациялардың бірі – нүктелік мутация деп аталатын бір нуклеотидтің алмасуы. Егер нүктелік мутация геннің экспрессияланатын аймағында, экзонда пайда болса, онда бұл ген өндіретін ақуыздағы белгілі бір аминқышқылына сәйкес келетін кодонды өзгертеді. Ақуыздағы бір ғана аминқышқылын өзгерту оның осы функцияны орындау қабілетін төмендетуі мүмкін, немесе мутация тіпті ақуыз атқаратын функцияны өзгерте алады. Керісінше, бұл өзгеріс жасушаның сәл өзгеше жұмыс істеуіне мүмкіндік береді және мутация организмнің ұрпағына берілуі мүмкін. Егер бұл өзгеріс ұрпаққа ешқандай маңызды физикалық кемшілік келтірмесе, онда бұл мутация популяцияда сақталуы мүмкін. Сонымен қатар, функциядағы өзгеріс тиімді болуы да мүмкін. Кез келген жағдайда, табиғи іріктеу процестеріне ұшыраған кезде, нүктелік мутация генетикалық қорға қабылданады. Генетикалық кодпен аударылатын 20 аминқышқылы олардың бүйір тізбектерінің физикалық және химиялық қасиеттері бойынша күрт өзгеше. PAMn матрицасындағы мән 100 аминқышқылына шаққандағы мутациялар санын көрсетеді, бұл мутациялар пайызына ұқсас, сондықтан кейде «қабылданған мутация пайызы» термині қолданылады. Тоқталып қабылданған мутациялар (PAM), тоқталып қабылданған мутациялар матрицалары (PAM матрицалары) және PAMn матрицасын ажырату маңызды. «Тоқталып қабылданған мутация» термині мутация оқиғасының өзіне қатысты. Алайда, «PAM матрицасы» – бірнеше мутациялық оқиғалардың нәтижесінде екі аминқышқылының сәйкес келу ықтималдығын көрсететін ұпайларды қамтитын матрицалар отбасының бірін білдіреді, бұл кездейсоқтыққа байланысты емес. «PAMn матрицасы» – 100 аминқышқылына мутациялық оқиғалардың орын алуы үшін жеткілікті уақыт аралығына сәйкес келетін PAM матрицасы.
The genetic instructions of every replicating cell in a living organism are contained within its DNA. This is known as a mutation. At the molecular level, there are regulatory systems that correct most — but not all — of these changes to the DNA before it is replicated. One of the possible mutations that occurs is the replacement of a single nucleotide, known as a point mutation. If a point mutation occurs within an expressed region of a gene, an exon, then this will change the codon specifying a particular amino acid in the protein produced by that gene. Changing a single amino acid in a protein may reduce its ability to carry out this function, or the mutation may even change the function that the protein carries out. Conversely, the change may allow the cell to continue functioning albeit differently, and the mutation can be passed on to the organism's offspring. If this change does not result in any significant physical disadvantage to the offspring, the possibility exists that this mutation will persist within the population. The possibility also exists that the change in function becomes advantageous. In either case, while being subjected to the processes of natural selection, the point mutation has been accepted into the genetic pool. The 20 amino acids translated by the genetic code vary greatly by the physical and chemical properties of their side chains. Because the value in the PAMn matrix represents the number of mutations per 100 amino acids, which can be likened to a percentage of mutations, the term percentage accepted mutation is sometimes used. It is important to distinguish between point accepted mutations (PAMs), point accepted mutation matrices (PAM matrices) and the PAMn matrix. The term 'point accepted mutation' refers to the mutation event itself. However, 'PAM matrix' refers to one of a family of matrices which contain scores representing the likelihood of two amino acids being aligned due to a series of mutation events, rather than due to random chance. The 'PAMn matrix' is the PAM matrix corresponding to a time frame long enough for mutation events to occur per 100 amino acids.
Мысал - PAM250
PAM250 – тізбектерді салыстыру үшін көп қолданылатын баллдық матрица. Матрицаның төменгі жартысын ғана есептеу жеткілікті, себебі PAM матрицалары құрылымы бойынша симметриялы болуы керек. Матрицаның жоғарғы жағы мен қабырғасында 20 аминқышқылдың әрқайсысы, сондай-ақ 3 қосымша белгісіз аминқышқыл көрсетілген. Аминқышқылдар көбінесе әліпбилік тәртіппен немесе топтарға бөлініп тізімделеді. Бұл топтар аминқышқылдардың ортақ ерекшеліктерін көрсетеді.
A PAM250 is a commonly used scoring matrix for sequence comparison. Only the lower half of the matrix needs to be computed, since by their construction, PAM matrices are required to be symmetric. Each of the 20 amino acid are shown down the top and side of the matrix, with 3 additional ambiguous amino acids. The amino acids are most commonly shown listed alphabetically, or listed in groups. These groups are the characteristics shared among the amino acids.