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Questions and Answers
Qual dos algoritmos mencionados é otimizado para a identificação de espécies usando BLAST?
Qual dos algoritmos mencionados é otimizado para a identificação de espécies usando BLAST?
Qual é a principal função do E-Value em um alinhamento BLAST?
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Qual dos seguintes algoritmos de BLAST é mais rápido e menos sensível?
Qual dos seguintes algoritmos de BLAST é mais rápido e menos sensível?
Como o tamanho da sequência afeta o tempo de processamento em buscas BLAST?
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O que caracteriza o algoritmo megablast no Nucleotide BLAST?
O que caracteriza o algoritmo megablast no Nucleotide BLAST?
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Qual dos seguintes métodos de BLAST procura sequências de proteínas a partir de sequências de DNA traduzidas?
Qual dos seguintes métodos de BLAST procura sequências de proteínas a partir de sequências de DNA traduzidas?
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O que um max score elevado indica em sequências alinhadas?
O que um max score elevado indica em sequências alinhadas?
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Qual fator está relacionado à redução da especificidade durante uma busca BLAST?
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Qual a principal diferença entre Total Score e Max Score?
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Como é definido o Percent Identity em alinhamentos de sequências?
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O que simboliza a pontuação máxima (Max Score) no contexto do alinhamento BLAST?
O que simboliza a pontuação máxima (Max Score) no contexto do alinhamento BLAST?
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O que representa a Query Cover em um alinhamento?
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Qual é a definição correta de Accession Length?
Qual é a definição correta de Accession Length?
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O que significa 'Identities' em um alinhamento?
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O que determina a penalidade do espaçamento em algoritmos de alinhamento?
O que determina a penalidade do espaçamento em algoritmos de alinhamento?
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Qual métrica é frequentemente usada para avaliar o grau de similaridade entre sequências?
Qual métrica é frequentemente usada para avaliar o grau de similaridade entre sequências?
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Qual é o principal objetivo dos métodos heurísticos como o BLAST e o FASTA?
Qual é o principal objetivo dos métodos heurísticos como o BLAST e o FASTA?
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Qual é a função de 'Positive' em uma análise de alinhamento de sequências?
Qual é a função de 'Positive' em uma análise de alinhamento de sequências?
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No contexto de algoritmos de programação dinâmica, qual método é utilizado para alinhamentos globais?
No contexto de algoritmos de programação dinâmica, qual método é utilizado para alinhamentos globais?
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Qual a função da matriz BLOSUM62 em análise de sequências?
Qual a função da matriz BLOSUM62 em análise de sequências?
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Quais das seguintes opções representam critérios relevantes para avaliação de algoritmos de alinhamento?
Quais das seguintes opções representam critérios relevantes para avaliação de algoritmos de alinhamento?
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Ao calcular a penalidade total de um espaçamento, qual a relação do número de caracteres no espaçamento com as penalidades?
Ao calcular a penalidade total de um espaçamento, qual a relação do número de caracteres no espaçamento com as penalidades?
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Qual dos seguintes algoritmos é considerado um método exato que garante solução ótima?
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Quando utilizar métodos baseados em programação dinâmica ao invés de métodos heurísticos?
Quando utilizar métodos baseados em programação dinâmica ao invés de métodos heurísticos?
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Study Notes
Penalizações por Espaçamentos (Gaps) - Penalidade por Espaçamento Afim
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A penalidade por espaçamento é calculada usando a fórmula
P = g + (r × x), ondePé a penalidade,gé a penalidade por iniciar o espaçamento,ré a penalidade por estender o espaçamento por mais um caractere exé o número de caracteres no espaçamento. -
A fórmula pode ser simplificada para
P = g + r (len - 1), ondelené o número de espaçamentos seguidos.
Algoritmos de Alinhamento de Sequências
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Existem dois tipos principais de algoritmos de alinhamento: algoritmos de programação dinâmica e métodos heurísticos.
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Algoritmos de programação dinâmica: São métodos exatos que garantem uma solução ótima, mas podem ser computacionalmente intensivos.
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Needleman / Wunsch: Alinhamentos globais.
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Smith / Waterman: Alinhamentos locais.
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Métodos heurísticos: São mais rápidos, mas menos precisos do que os métodos de programação dinâmica.
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FASTA: Um método rápido e popular para procurar sequências semelhantes em bases de dados.
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BLAST: Um algoritmo de alinhamento de sequências amplamente utilizado para procurar sequências homólogas em bases de dados.
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BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)
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Propósito: Procurar sequências semelhantes em bases de dados de grandes dimensões.
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Funcionalidade: Algoritmos heurísticos para alinhamento de sequências, como o BLAST ou o FASTA, não garantem uma solução ótima. São mais rápidos que os algoritmos de programação dinâmica, mas são menos sensíveis para sequências menos similares.
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Usos ideiais: Procurar sequências similares em grandes bases de dados quando se tem uma sequência de consulta (query).
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Critérios de avaliação:
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Sensibilidade: Número de sequências homólogas na base de dados que são retornadas.
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Total Score: Soma das pontuações obtidas em todas as partes do alinhamento entre a sequência alvo e as sequências da base de dados.
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Max Score: A pontuação de alinhamento máxima calculada a partir da soma das recompensas relativas aos nucleótidos/aminoácidos coincidentes e penalidades por mismatches e gaps.
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Percent Identity: Proporção de resíduos idênticos entre duas sequências alinhadas.
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Query Cover: Proporção da sequência alvo coberta pela sequência com que se está a comparar.
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Accession Length: O tamanho da sequência.
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Tipos de Programas BLAST
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Nucleotide BLAST (blastn): Procura uma sequência de DNA na base de dados de DNA.
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Protein BLAST (blastp): Procura uma sequência de proteína na base de dados de proteínas.
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Blastx: Procura uma sequência de DNA traduzida na base de dados de proteínas.
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Tblastn: Procura uma sequência de proteína na base de dados de sequências de DNA traduzidas.
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Tblastx: Procura uma sequência de DNA traduzida na base de dados de sequências de DNA traduzidas.
Aspetos Importantes a Ter em Conta ao Usar o BLAST
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Tempo de processamento: O tempo de processamento aumenta com o tamanho da sequência.
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Especificidade: A especificidade da pesquisa diminui com o tamanho da sequência.
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Algoritmos otimizados de procura (DNA):
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blastn: Mais sensível e mais lento.
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megablast: Mais rápido e mais adequado para sequências maiores, otimizado para identificação de espécies (continuous megablast) e comparação entre espécies (discontinuous megablast).
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Algoritmos otimizados de procura (proteínas):
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blastP e quickBlastP: Mais rápidos e menos sensíveis.
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PSI-BLAST, PHI-BLAST, DELTA-BLAST: Mais lentos e mais sensíveis.
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Avaliação da Relevância dos Resultados Obtidos
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E-Value: Número esperado de alinhamentos aleatórios que têm um score igual ou superior ao score observado. Um E-value menor indica que o alinhamento é menos provável de ter ocorrido por acaso.
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Max Score: A pontuação máxima de alinhamento.
Combinação de Vários Segmentos de Alinhamento de Alta Pontuação
- Vários High-scoring Segment Pairs podem ser combinados para gerar alinhamentos maiores e de melhor qualidade.
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