1. +
Bioinformática
Alinhamentos de sequências
Gabriel da Rocha Fernandes
Universidade Católica de Brasília
gabrielf@ucb.br - fernandes.gabriel@gmail.com

2. +
Arquivo de sequência - FASTA
2
>gi|197101743|ref|NP_001125556.1| myoglobin
[Pongo abelii]
MGLSDGEWQLVLNVWGKVEADIPSHGQEVLIRLFKGHPETLEKFDK
FKHLKSEDEMKASEDLKKHGATVLTALGGILKKKGHHEAEIKPLAQ
SHATKHKIPVKYLEFISESIIQVLQSKHPGDFGADAQGAMNKALEL
FRKDMASNYKELGFQG
>gi|386872|gb|AAA59595.1| myoglobin [Homo
sapiens]
MGLSDGEWQLVLNVWGKVEADIPGHGQEVLIRLFKGHPETLEKFDK
FKHLKSEDEMKASEDLKKHGATVLTALGGILKKKGHHEAEIKPLAQ
SHATKHKIPVKYLEFISECIIQVLQSKHPGDFGADAEGAMNKALEL
FRKDMASNYKELGFQG

3. +
Alinhamentos
nSimples X Múltiplo
n Local X Global
n Heurístico X Ótimo
3
Score = 276 bits (139), Expect = 3e-78
Identities = 139/139 (100%)
Strand = Plus / Plus
Query: 326 aggtgtaaaaccgtttgaatgcacttattgttataaaggattcactcgaaattctgatct 385
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sbjct: 560 aggtgtaaaaccgtttgaatgcacttattgttataaaggattcactcgaaattctgatct 619
Query: 386 tcataagcacatcgacgctgttcacaaaggtctcaagcctttcggatgtgaagtatgcca 445
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sbjct: 620 tcataagcacatcgacgctgttcacaaaggtctcaagcctttcggatgtgaagtatgcca 679
Query: 446 gcgaaacttctctcagaaa 464
|||||||||||||||||||
Sbjct: 680 gcgaaacttctctcagaaa 698

4. +
Alinhamento simples
n Aquele realizado entre seqüências de DNA ou proteínas,
desde que duas a duas
4
Score = 652 bits (329), Expect = 0.0
Identities = 240/240 (100%)
Strand = Plus / Plus
Query: 1 ctttcaagatgaacgaaccaactggtgtcgggccaacatttgctgatgcatgcgatgatg 60
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sbjct: 136 ctttcaagatgaacgaaccaactggtgtcgggccaacatttgctgatgcatgcgatgatg 195
Query: 61 gcgaacttatcagcatttgttgtctttgtggtaaaacgttttcaagtcagagtcttctac 120
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sbjct: 196 gcgaacttatcagcatttgttgtctttgtggtaaaacgttttcaagtcagagtcttctac 255
Query: 121 acaaacattttgaattgatgcatgaaggtacggaaatagatactgaacagtatgatctaa 180
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sbjct: 256 acaaacattttgaattgatgcatgaaggtacggaaatagatactgaacagtatgatctaa 315
Query: 181 gtggatttgccgctatggggaatgaacaaggtcgtaaaagtaatggtgaagaagatgcaa 240
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sbjct: 316 gtggatttgccgctatggggaatgaacaaggtcgtaaaagtaatggtgaagaagatgcaa 375

5. +
Alinhamento multiplo
nAquele realizado entre MAIS DE DUAS seqüências de DNA ou
proteínas
5
Seq1 ------------------------------------------------------------
Seq4 -GCACGAGGACTGTGA-----ACCGAATCGGTTCAGTAAAATGTTCAATTGTGCGCTGGA
Seq2 ------------------------------GTTCAGTAAAATGTTCAATTGTGCGCTGGA
Seq3 GGCACGAGGGCTACGACTGTGAACGAATCGGTTCAGTAAAATGTTCAATTGTGCGCTGGA
Seq1 ------------------------------------------------------------
Seq4 ATCTATTGTGTAGACTATTAACTATGGAATTTTACTTCACATTGACTAAAAAGCTGAGCA
Seq2 ATCTATTGTGTAGACT-TTAACTATGGAATTTTACTTCACATTGACTAAAAAGCTGAGCA
Seq3 ATCTATTGTGTAGACTATTAACTATGGAATTTTACTTCACATT-ACTAAAAAGCTGAGCA
Seq1 ---------------------CTTTCAAGATGAACGAACCAACTGGTGTCGGGCCAACAT
Seq4 AATATACCTGGAGCGTTCAGACTTTCAAGATGAACGAACCAACTGGTGTCGGGCCAACAT
Seq2 AATATACCTGGAGCGTTCAGACTTTCAAGATGAACGAACCAACTGGTGTCGGGCCAACAT
Seq3 AATATACCTGGAGCGTTCAGACTTTCAAGATGAACGAACCAACTGGTGTCGGGCCAACAT
***************************************

6. +
Alinhamento global e local
nGlobal: as seqs são alinhadas de ponta a ponta
nLocal: pedaços das seqs é que são comparados
6

7. +
Alinhamentos ótimos e heurísticos
nheurística -- do dicionário Houaiss
nmétodo de investigação baseado na aproximação progressiva
de um dado problema
nAlinhamento ótimo: produz o melhor resultado
computacionalmente possível
nAlinhamento heurístico: produz um resultado o mais próximo
possível do resultado ótimo, mas, principalmente, produz um
resultado de maneira muito veloz
7

8. +
Ferramentas de alinhamento
8

9. +
Elementos do alinhamento
9

10. +
Matrizes de substituição
10
A C G T
A 1 -2 -2 -2
C -2 1 -2 -2
G -2 -2 1 -2
T -2 -2 -2 1
A C G T
A 1 -2 -1 -2
C -2 1 -2 -1
G -1 -2 1 -2
T -2 -1 -2 1

11. +
Matrizes de substituição
11

12. +
BLAST
nBasic Local Alignment Search Tool
nFerramenta de alinhamento mais utilizada no mundo
nTodo pesquisador em biologia molecular já usou alguma vez
(ou centenas de vezes)
nDiz-se que o trabalho original onde a ferramenta foi publicada
é o mais citado da história das ciências biológicas
nÉ um algoritmo de alinhamento simples, heurístico e local
nAlinha um seqüência de entrada contra uma base de dados
desejada
12

13. +
Programas do BLAST
13
Formato da
Seqüência de
Entrada
Banco de
dados
Formato da
seqüência que
é comparado
Programa
BLAST
adequado
Nucleotídeos Nucleotídeos Nucleotídeos BLASTn
Proteínas Proteínas Proteínas BLASTp
Nucleotídeos Proteínas Proteínas BLASTx
Proteínas Nucleotídeos Proteínas TBLASTn
Nucleotídeos Nucleotídeos Proteínas TBLASTtx

14. +
Alinhamento multiplo
14
conservation profile
conserved residues
secondary structure

15. +
Filogenia a partir do alinhamento
nMatriz de distância entre as proteínas alinhadas
nClustal: 1 - (resíduos idênticos/resíduos alinhados)
15
-
.17 -
.59 .60 -
.59 .59 .13 -
.77 .77 .75 .75 -
.81 .82 .73 .74 .80 -
.87 .86 .86 .88 .93 .90 -
Hbb_human
Hbb_horse
Hba_human
Hba_horse
Myg_phyca
Glb5_petma
Lgb2_lupla
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3 4 5 6 7