Διαφορά μεταξύ BLAST και FASTA

Κύρια διαφορά – BLAST εναντίον FASTA

Το BLAST και το FASTA είναι δύο προγράμματα αναζήτησης ομοιότητας που προσδιορίζουν ομόλογες αλληλουχίες DNA και πρωτεΐνες με βάση την υπερβολική ομοιότητα αλληλουχίας. Η υπερβολική ομοιότητα μεταξύ δύο αλληλουχιών DNA ή αμινοξέων προκύπτει λόγω της κοινής καταγωγής-ομολογίας. Η πιο αποτελεσματική αναζήτηση ομοιότητας είναι η σύγκριση της αλληλουχίας αμινοξέων των πρωτεϊνών και όχι των αλληλουχιών DNA. Τόσο το BLAST όσο και το FASTA χρησιμοποιούν μια στρατηγική βαθμολόγησης για να συγκρίνουν δύο ακολουθίες και να παρέχουν εξαιρετικά ακριβείς στατιστικές εκτιμήσεις σχετικά με τις ομοιότητες μεταξύ των αλληλουχιών. Η κύρια διαφορά μεταξύ BLAST και FASTA είναι ότι το BLAST εμπλέκεται ως επί το πλείστον στην εύρεση χωρίς διάκενο, τοπικά βέλτιστες ευθυγραμμίσεις ακολουθίας ενώ το FASTA εμπλέκεται στην εύρεση ομοιοτήτων μεταξύ λιγότερο όμοιων αλληλουχιών.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται  

1. Τι είναι το BLAST
     – Ορισμός, Προγράμματα, Χρήσεις
2. Τι είναι το FASTA
     – Ορισμός, Προγράμματα, Χρήσεις
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ BLAST και FASTA
     – Κοινές λειτουργίες
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ BLAST και FASTA
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:BLAST, FASTA, DNA, νουκλεοτίδιο, πρωτεΐνη, αμινοξύ, ομολογία, ομοιότητα, τιμή προσδοκίας

Τι είναι το BLAST

BLAST σημαίνει Βασικό εργαλείο αναζήτησης τοπικής ευθυγράμμισης . Αυτό αναζητά ομοιότητα μεταξύ μιας ακολουθίας ερωτημάτων και των αλληλουχιών που έχουν κατατεθεί στον ιστότοπο του Εθνικού Κέντρου Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας (NCBI). Τα υποτιθέμενα γονίδια στην αλληλουχία ερωτήματος μπορούν να ανιχνευθούν με βάση την ομολογία αλληλουχίας των κατατεθειμένων αλληλουχιών. Το BLAST είναι δημοφιλές ως εργαλείο βιοπληροφορικής λόγω της ικανότητάς του να εντοπίζει γρήγορα περιοχές τοπικής ομοιότητας μεταξύ δύο αλληλουχιών. Το BLAST υπολογίζει μια τιμή προσδοκίας, η οποία υπολογίζει τον αριθμό των αντιστοιχιών μεταξύ δύο ακολουθιών. Χρησιμοποιεί την τοπική στοίχιση των ακολουθιών. Μπορείτε να βρείτε τη διεπαφή ιστού NCBI BLAST εδώ.

Εικόνα 1:Διεπαφή Ιστού NCBI BLAST

Διαφορετικές αναζητήσεις BLAST

Πρόγραμμα BLAST	Ερωτήματα και βάση δεδομένων
BLASTN (νουκλεοτίδιο BLAST)	Ερώτημα – Νουκλεοτίδιο, Βάση Δεδομένων – Νουκλεοτίδιο
BLASTP (πρωτεΐνη BLAST)	Ερώτημα – Πρωτεΐνη, Βάση δεδομένων – Πρωτεΐνη
BLASTX	Ερώτημα – Μεταφρασμένο νουκλεοτίδιο, Βάση δεδομένων – Πρωτεΐνη
TBLASTN	Ερώτημα – Πρωτεΐνη, Βάση Δεδομένων – Μεταφρασμένο νουκλεοτίδιο
TBLASTX	Ερώτημα – Μεταφρασμένο νουκλεοτίδιο, Βάση δεδομένων – Μεταφρασμένο νουκλεοτίδιο

Τι είναι το FASTA

Το FASTA είναι ένα άλλο εργαλείο ευθυγράμμισης αλληλουχιών που χρησιμοποιείται για την αναζήτηση ομοιοτήτων μεταξύ αλληλουχιών DNA και πρωτεϊνών. Η ακολουθία ερωτημάτων αναλύεται σε μοτίβα ακολουθιών ή λέξεις γνωστές ως k-tuples και οι αλληλουχίες στόχου αναζητούνται για αυτές τις k-tuples προκειμένου να βρεθούν οι ομοιότητες μεταξύ των δύο. Το FASTA είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για αναζητήσεις ομοιότητας. Όταν βρίσκετε ομοιότητες ακολουθίας, ο καλύτερος τρόπος για να πραγματοποιήσετε την αναζήτησή σας είναι να εκτελέσετε πρώτα μια αναζήτηση BLAST και μετά να μεταβείτε στο FASTA. Η μορφή αρχείου FASTA χρησιμοποιείται ευρέως ως μέθοδος εισαγωγής σε άλλα εργαλεία ευθυγράμμισης ακολουθίας όπως το BLAST. Το web interface για το FASTA, το οποίο είναι διαθέσιμο στο Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής (EBI), μπορείτε να το βρείτε εδώ.

Εικόνα 2:Διεπαφή Ιστού FASTA

Προγράμματα FASTA

Πρόγραμμα FASTA	Περιγραφή
FASTA	Σύγκριση αλληλουχίας πρωτεΐνης – πρωτεΐνης ή σύγκριση αλληλουχίας νουκλεοτιδίων – νουκλεοτιδίων
FASTX, FASTY	Σύγκριση αλληλουχίας νουκλεοτιδίων – πρωτεϊνών.
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ	Τοπική ευθυγράμμιση μεταξύ αλληλουχίας πρωτεΐνης – πρωτεΐνης ή νουκλεοτιδίου – νουκλεοτιδικής αλληλουχίας
GGSEARCH	Παγκόσμια ευθυγράμμιση μεταξύ αλληλουχίας πρωτεΐνης – πρωτεΐνης ή νουκλεοτιδίου – νουκλεοτιδικής αλληλουχίας
GLSEARCH	Καθολική στοίχιση του ερωτήματος και τοπική στοίχιση των ακολουθιών στη βάση δεδομένων.

Ομοιότητες μεταξύ BLAST και FASTA

• Το BLAST και το FASTA είναι δύο προγράμματα σύγκρισης αλληλουχιών που παρέχουν ευκολίες για τη σύγκριση αλληλουχιών DNA και πρωτεϊνών με τις υπάρχουσες βάσεις δεδομένων DNA και πρωτεϊνών.

• Τόσο το BLAST όσο και το FASTA είναι γρήγορα και υψηλής ακρίβειας εργαλεία βιοπληροφορικής.

• Και τα δύο χρησιμοποιούν ευθυγραμμίσεις ακολουθιών κατά ζεύγη.

Διαφορά μεταξύ BLAST και FASTA

Ορισμός

BLAST: Το BLAST είναι ένας αλγόριθμος για τη σύγκριση πληροφοριών πρωτογενούς βιολογικής αλληλουχίας, όπως αλληλουχίες νουκλεοτιδίων ή αμινοξέων.

FASTA: Το FASTA είναι ένα πακέτο λογισμικού ευθυγράμμισης αλληλουχιών DNA και πρωτεϊνών.

Σημαίνει για

BLAST: Το BLAST σημαίνει Εργαλείο αναζήτησης βασικής τοπικής ευθυγράμμισης.

FASTA: Το FASTA είναι σύντομο του "fast-all" ή "FastA".

Παγκόσμια/Τοπική ευθυγράμμιση

BLAST: Το BLAST χρησιμοποιεί τοπική στοίχιση ακολουθίας.

FASTA: Το FASTA χρησιμοποιεί πρώτα την τοπική στοίχιση ακολουθίας και, στη συνέχεια, επεκτείνει την αναζήτηση ομοιότητας στην καθολική στοίχιση.

Στοίχιση τοπικής ακολουθίας

BLAST: Το BLAST αναζητά ομοιότητες στην τοπική ευθυγράμμιση συγκρίνοντας μεμονωμένα υπολείμματα στις δύο αλληλουχίες.

FASTA: Το FASTA αναζητά ομοιότητες σε τοπικές ευθυγραμμίσεις συγκρίνοντας μοτίβα ακολουθίας ή λέξεις.

Τύπος αναζήτησης

BLAST: Το BLAST είναι καλύτερο για αναζήτηση ομοιότητας σε στενά αντιστοιχισμένες ή τοπικά βέλτιστες ακολουθίες.

FASTA: Το FASTA είναι καλύτερο για αναζήτηση ομοιότητας σε λιγότερο παρόμοιες ακολουθίες.

Τύπος εργασίας

BLAST: Το BLAST λειτουργεί καλύτερα για αναζητήσεις πρωτεΐνης.

FASTA: Το FASTA λειτουργεί καλύτερα για αναζητήσεις νουκλεοτιδίων.

Κενά στην ακολουθία ερωτημάτων

BLAST: Στο BLAST, δεν επιτρέπονται κενά μεταξύ ερωτημάτων και αλληλουχιών στόχου.

FASTA: Στο FASTA, επιτρέπονται κενά.

Ευαισθησία

BLAST: Το BLAST είναι ένα ευαίσθητο εργαλείο βιοπληροφορικής.

FASTA: Το FASTA είναι πιο ευαίσθητο από το BLAST.

Ταχύτητα

BLAST: Το BLAST είναι πιο γρήγορο από το FASTA.

FASTA: Το FASTA είναι λιγότερο γρήγορο σε σύγκριση με το BLAST.

Προγραμματιστές

BLAST: Το BLAST σχεδιάστηκε από τους Stephen Altschul, Webb Miller, Warren Gish, Eugene Myers και David J. Lipman στο Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας το 1990.

FASTA: Το FASTA αναπτύχθηκε από τους David J. Lipman και William R. Pearson το 1985.

Σημασία

BLAST: Επί του παρόντος, το BLAST είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο εργαλείο βιοπληροφορικής για αναζητήσεις ομοιότητας.

FASTA: Η κληρονομιά του FASTA είναι η μορφή FASTA, η οποία είναι πλέον πανταχού παρούσα στη βιοπληροφορική.

Συμπέρασμα

Το BLAST και το FASTA είναι δύο εργαλεία ευθυγράμμισης αλληλουχιών ανά ζεύγη που χρησιμοποιούνται στη βιοπληροφορική για την αναζήτηση ομοιοτήτων μεταξύ αλληλουχιών DNA ή πρωτεϊνών. Το BLAST είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο εργαλείο για την τοπική ευθυγράμμιση αλληλουχιών νουκλεοτιδίων και αμινοξέων. Το FASTA είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο αναζήτησης ομοιότητας που χρησιμοποιεί μοτίβα ακολουθιών ή λέξεις. Είναι καταλληλότερο για αναζητήσεις ομοιότητας μεταξύ λιγότερο όμοιων ακολουθιών. Η κύρια διαφορά μεταξύ BLAST και FASTA έγκειται στις στρατηγικές αναζήτησης ομοιότητας που χρησιμοποιούνται σε κάθε εργαλείο.

Αναφορά:

1. Madden, Thomas. "The BLAST Sequence Analysis Tool." Το Εγχειρίδιο NCBI [Διαδίκτυο]. 2η έκδοση.Η.Π.Α. National Library of Medicine, 15 Mar. 2013. Web.Διαθέσιμο εδώ. 09 Ιουνίου 2017. 
2. "Στοίχιση αλληλουχίας κατά ζεύγη χρησιμοποιώντας FASTA." Πανεπιστήμιο Amrita Vishwa Vidyapeetham. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 09 Ιουνίου 2017. 

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

Επίσημος ιστότοπος 1.BLAST
Επίσημος ιστότοπος 2.FASTA