序列相似性的概念41页PPT
合集下载
序列相似性的概念
序列相似性的概念
序列排比具有上述强大功能的原因是，人 们发现，假如两个生物大分子的序列足够相 似，几乎毫无疑问(当然不是绝对) 似，几乎毫无疑问(当然不是绝对)它们具有相 似的生物学功能，并且可能是同源的。
序列相似性的概念
在序列中编码功能的句法和语义学中具有两个 重要的特征： 功能被编码于序列之中，即序列提供了句法。 编码具有一定的丰余度(redundancy)，即序列中一 编码具有一定的丰余度(redundancy)，即序列中一 些位点的改变可以保持功能不变，这就使编码具有 强劲的语义学。
序列比较是如何进行的？
匹配率(identity): 匹配率(identity): 两个蛋白质有一定数量的氨基酸在排比的位点 上是相同的，即如果38个氨基酸的蛋白质中 15个位点相同，我们说它们39.4%相同 (39.4%)
MSDTPSTGFSIIHPTSSEGQVPPPRHLSLTHPVVAKRISFYKSG -------------PRNGTIKIYENPARTFTRPYSAKNITIYKEND
序列相似性的概念
序列排比(aligment)是序列分析的基础，其他 序列排比(aligment)是序列分析的基础，其他 一切都建立在序列排比的基础上。 ACGCTAGCGCTAGCTGCTAGCTAG ACGCTAGCGCTAGCTGCTAGCTAG ACGCTAGCGCAAGCTGCTAGCTAG ______________ __________________
序列比较是如何进行的？
-------打分矩阵( -------打分矩阵(Scoring Matrices) )
因为所有的点突变都产生于核苷酸的变化， 因此排比中氨基酸对的相关性是随机的还是 遗传的应处决于由一个密码子转变为另一密 码子所必需的点突变的数量。由这一模型而 产生的打分矩阵将根据导致密码子改变所需 改变核苷酸的数量来定义两个氨基酸之间的 距离，此为遗传密码子打分矩阵(genetic code matrix)。与匹配打分模型相比，它改进 了排比中的灵敏度和专一性。
序列相似性的概念
ATGCATGCATGCATGCATATATATATATATATATGCATGCATGCATGCATGC CGATCGATCGATCGATATATATATATGCATATATATGCATGCATGCATGCAT
7
Dotplots - 序列相似性的作图分析
序列比较的问题(The problem with sequence comparison)
ATGCATGCATGCATGCATATATATATATATATATGCATGCATGCATGCATGC
CGATCGATCGATCGATATATATATATGCATATATATGCATGCATGCATGCAT
----AT--GCAT--GCATGC--ATGCATATATATATAT----ATATAT----GCATGCATGCATGCATGC | | | | | | | | | | | | | | | | | | | || | | | | || | | | | | | | | | || | | | | | CGATCG--ATCG--AT--CG--------ATATATATATATGCATATATATGCATGCATGCATGCAT
ATGCATGCATGCATGCATATATATATAT----ATATATGCATGCATGCATGCATGC | | | | | | | | | | | | | || | | | | | | | | | | || | | | | | | | | | || | | CGATCGATCGATCGATATATATATATGCATATAT----ATGCATGCATGCATGCAT
Dotplots - 序列相似性的作图分析
序列比较的问题(The problem with sequence comparison)
7
Dotplots - 序列相似性的作图分析
序列比较的问题(The problem with sequence comparison)
ATGCATGCATGCATGCATATATATATATATATATGCATGCATGCATGCATGC
CGATCGATCGATCGATATATATATATGCATATATATGCATGCATGCATGCAT
----AT--GCAT--GCATGC--ATGCATATATATATAT----ATATAT----GCATGCATGCATGCATGC | | | | | | | | | | | | | | | | | | | || | | | | || | | | | | | | | | || | | | | | CGATCG--ATCG--AT--CG--------ATATATATATATGCATATATATGCATGCATGCATGCAT
ATGCATGCATGCATGCATATATATATAT----ATATATGCATGCATGCATGCATGC | | | | | | | | | | | | | || | | | | | | | | | | || | | | | | | | | | || | | CGATCGATCGATCGATATATATATATGCATATAT----ATGCATGCATGCATGCAT
Dotplots - 序列相似性的作图分析
序列比较的问题(The problem with sequence comparison)
相似性知识点总结
相似性知识点总结相似性知识点包括但不限于以下几个方面：1. 形状相似性形状相似性是指两个或多个图形在形状上的相似程度。
在几何学中，形状相似性是一个重要的概念。
两个图形如果在形状上相似，那么它们的各个部分之间的比例关系是相似的。
例如，两个相似的三角形，它们的对应边的比例是相等的。
形状相似性在日常生活中也有很多应用，比如在设计中常常需要比较不同图形的形状相似性，以便选择最合适的设计方案。
2. 特征相似性特征相似性是指两个或多个事物在某些特定特征上的相似程度。
在机器学习和模式识别中，特征相似性是一个关键的概念。
通过比较事物的特征相似性，我们可以识别出它们之间的联系和差异，从而做出更准确的分类和预测。
特征相似性也在生物学和心理学中有重要应用，比如通过比较不同物种的特征相似性，我们可以揭示它们之间的共同祖先和进化关系。
3. 结构相似性结构相似性是指两个或多个事物在内部结构上的相似程度。
在计算机科学和工程中，结构相似性是一个重要的概念。
通过比较事物的结构相似性，我们可以发现它们之间的模式和规律，从而设计出更高效的算法和系统。
结构相似性也在物理学和化学中有重要应用，比如通过比较不同化合物的结构相似性，我们可以预测它们的性质和行为。
4. 性质相似性性质相似性是指两个或多个事物在某些性质上的相似程度。
在数学和物理学中，性质相似性是一个重要的概念。
通过比较事物的性质相似性，我们可以发现它们之间的关系和规律，从而建立更深刻的理论和模型。
性质相似性也在社会科学和经济学中有重要应用，比如通过比较不同国家的经济性质相似性，我们可以揭示它们之间的竞争和合作关系。
总的来说，相似性知识点是我们分析和理解事物之间相似程度的重要工具，它可以帮助我们更好地认识事物的本质和特点，从而做出更好的决策。
通过深入研究相似性知识点，我们可以不断提高自己的认知能力和分析能力，从而更好地适应和应对不同领域的挑战。
相似性知识点是一个非常广泛的话题，涉及到不同学科和领域，因此需要我们不断学习和探索，才能更好地理解和应用。
CDMA码序列
（函数2）在除一个W周20r (期i) 内均以值外为，0其。他
Wn 2r
(i)
（ｎ≠０）
（3）两个沃尔什函数相乘，乘积仍是沃尔什函数。
（4） 沃尔什函数集是完备的，即长度为N的沃尔什
函数（序列）有N个(相互正交)
（5） 沃尔什函数在完全同步时是完全正交的。
（6） 当不同步时，其自相关与互相关特性均不理想，
。
Ci=45时序列发生器各级变化状态，初始状态为00001。
输出：1000010010110011111000110111010
初始状态为10001的话，
第18页/共66页
Ci=45时，输出： 1000010010110011111000110111010
Ci=67时，输出： Ci=75时，输出：
图3-3 非m序列产生电路
第8页/共66页
m序列应该满足的条件： 周期 由反馈系数决定（最长线性）
第9页/共66页
图3-4中反馈输出an与移位寄存器状态an-1an-2…a0的关系 可用下式所示。
an c1an1 c2an2 cna0
其中系数仅取0或1，当ck=0时，图3-4中反馈连接断开；当 ck=1
第19页/共66页
结论：
反馈逻辑同，不同初始状态，还是m序列， 只是起始状态不同而已。
不同的反馈逻辑，n 同， m序列不同
第20页/共66页
2. m序列的计数
对于不同的移位寄存器级数n，所能产生的m序 列数（生成多项式个数）是一定的。一般来说， n越大，所能产生的m序列数越多，其数量由下
Jn
图3-4 线性反馈移位寄存器序列发生器逻辑框图
第10页/共66页
x2
生成多项式f(x)
第三章 序列相似性比较
为什么要序列比对?
序列比较的根本任务：
–发现序列之间的相似性
序列1 序列2
相似序列 相似的结构，相似的功能 判别序列之间的同源性 推测序列之间的进化关系
相似性(similarity)
一种很直接的数量关系，比如部分相同或相似的 百分比或其它一些合适的度量。比如说，A序列 和B序列的相似性是80％，这是个量化的关系。
比对-4
----AT--GCAT--GCATGCATGCATATATATATAT----ATATAT----GCATGCATGCATGCATGC | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | || | | | | || | | | | | | | | | || | | | | | CGATCG--ATCG--AT--C----G--ATATATATATATGCATATATATGCATGCATGCATGCAT----
比对-2
匹配38×1+ 错配12×（-1） +空位0×（-2）=28
ATGCATGCATGCATGCATATATATATATATATATGCATGCATGCATGCATGC | | | | | | | | | | | | | || | | | | | | | | | | || | | | | | | | | | | |
氨基酸等价矩阵
A 1 C D 0 0 1 0 1 E 0 0 0 1 F 0 0 0 0 1 G H 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 I 0 0 0 0 0 0 0 1 K L 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 M N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 P Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 S 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 T 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 V W Y 0 0 0 A=Ala 0 0 0 C=Cys 0 0 0 D=Asp 0 0 0 E=Glu 0 0 0 F=Phe 0 0 0 G=Gly 0 0 0 H=His 0 0 0 I=Ile 0 0 0 K=Lys 0 0 0 L=Leu 0 0 0 M=Met 0 0 0 N=Asn 0 0 0 P=Pro 0 0 0 Q=Gln 0 0 0 R=Arg 0 0 0 S=Ser 0 0 0 T=Thr 1 0 0 V=Val 1 0 W=Trp 1 Y=Tyr
序列相似性和序列对比
序列分析的困难
编码区不连续:
内含子、外显子。 编码蛋白质的DNA并不是连续的，而是在其中 分布有许多叫做“内含子”的分隔区。大多数情 况下，这个问题可以通过测定mRNA(cDNA) 的序列来解决，因为cDNA中所含的非编码的 额外部分很少，而原来被分隔开的外显子 (exons)在mRNA(cDNA) 中已经被连接成为 一个连续的片段。当然，在某些特殊情况 下，难以分析RNA而只能分析DNA本身。
序列分析的困难
从蛋白质序列推导结构和功能。
当我们得到一个蛋白质序列之后，从序列推导 它的结构遇到的困难很大。 最后，即使已经测定了蛋白质的三级结构，目 前还没有任何技术可以从它们的结构推导出 其功能特性。
序列分析可以做些什么？
从数据库中查找相似序列。
在我们刚刚测定了一个感兴趣的DNA序列后，提出的第一个问 题很可能就是“是否有人见过与此相似的序列？”。今天的国 际互联网上已经有人很成功的将所有已经测定的序列收集起 来供人查找。在DNA序列的收集方面主要靠三个小组的通力 合作，他们一个在日本，一个在欧洲，还有一个在美国，形 成三个大的数据库，分别是DDBJ、EMBL和GeneBank。这 些数据库不断的相互交流数据，使各数据库的数据保持一 致。因此查找任何其中一个，就等于查找所有三个。
序列分析可以做些什么？
序列排比，推导进化树、结构、功能。
尽管不可能完全从蛋白质序列本身推测其功能或结构，但在一 定程度上还是可以做到的，尤其当未知结构与功能的蛋白质能 与已知结构功能的蛋白质序列做比较时，更是如此；其次，目 前的分析就算不能得出蛋白质结构与功能的最终结果，也可以 为将来的进一步分析提供参考；第三，通过比较不同种生物等 位蛋白的序列(这些等位蛋白被称为“同源的”)，可以勾画出这些 物种的进化树。
动植物的相似性与进化关系
栖息地：动植物在栖息地 选择和利用上的相似性
繁殖方式：动植物在繁殖 方式上的相似性，如卵生、
胎生等
生命周期：动植物在生命 周期上的相似性，如生长、 发育、繁殖、死亡等阶段
基因序列是生物遗传信息的载体
动植物基因序列的相似性反映了 它们的进化关系
基因序列的相似性可以解释动植 物之间的相似特征
基因序列的相似性有助于研究动 植物的起源和进化历程
汇报人：XX
身体结构：动植物都有头、躯干、 四肢等基本结构
繁殖方式：动植物都有性繁殖和无 性繁殖两种方式
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
器官功能：动植物都有消化、呼吸、 循环等基本生理功能
生长环境：动植物都生活在一定的 自然环境中，需要阳光、水分、空 气等生存条件
呼吸系统： 动植物都有 呼吸系统， 如肺、鳃等
生物进化的影响：生物多样 性、生态系统稳定、人类起
源等
化石记录：展示 了生物种类随时 间的变化
遗传学证据： DNA序列分析揭 示了生物之间的 亲缘关系
比较解剖学证据： 不同生物之间的 相似结构和功能
胚胎学证据：生 物胚胎发育过程 中的相似性
自然选择：环境对生物的筛选作 用，导致生物的适应性变化
物种形成：通过地理隔离、 生殖隔离等方式形成新的 物种
自然选择：自然选择是生 物进化的另一个重要原因， 它可以使适应环境的生物
得以生存和繁殖
基因突变：基因突变是生 物进化的重要原因之一， 它可以导致生物的性状发
生变化
物种灭绝：物种灭绝是生 物多样性减少的主要原因 之一，它可能导致生态系
统的失衡和崩溃
事件
物种起源：达尔文的自然 选择学说，解释了物种的
第10章 序列相关性-32页PPT资料
– tsset year /* to describe the data is time series */
– estat dwatson /* must using after reg */
– dwstat /*the out of dated command*/
Durbin-Watson Test
There is no lagged dependent variable as explanatory variable. Ct=b0+b1Yt+b2Ct-1+ut
Durbin-Watson Test
We can rewrite the Durbin-Watson d-stat as
d 2 1 rˆ
correlation.
Reject H0, Can not identify. Negative
serial correlation0ຫໍສະໝຸດ dLdU2
4-dU 4-dL
4
If the Durbin-Watson d-stat lies in (du, 4- du), there is no serial correlation.
What is Serial correlation (Autocorrelation)?
The assumption that errors corresponding to different observations are uncorrelated often breaks down in time-series studies.
Runs test
Swed and Eisenhart give us a table of critical values.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
序列相似性的概念
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联