Alignment Bewertung von Proteinsequenzen

Um die phylogenetische Beziehung zwischen Proteinen zu untersuchen, werden die Aminosäuresequenzen so ausgerichtet, dass sie die maximale Ähnlichkeit erreichen. Die Aminosäureersetzungen werden dann nach ihrer Wahrscheinlichkeit bewertet. Zum Beispiel ist eine Gly-Ala-Änderung wahrscheinlicher als eine Gly-Pro Änderung, die die 3D-Struktur des Proteins verändern würde. Dadurch können wir den Grad der Homologie ableiten. Diese evolutionären Abstände werden normalerweise als phylogenetischer Baum dargestellt. Um das Ergebnis zu validieren, wird die Analyse mehrmals wiederholt und die resultierenden Bäume werden miteinander überlagert (Bootstrapping), wobei jeweils der phylogenetischen Baum angezeigt wird, der am wahrscheinlichsten ist. Jedem Knoten wird ein Wert zugewiesen basierend auf dem Anteil der Bootstrapping-Bäume, die dieselbe Gruppe aufweisen. Knoten mit einem Wert von mehr als 70 % werden als konsistent angesehen.

Der daraus resultierende phylogenetische Baum gibt Aufschluss über die Taxonomie der verschiedenen Arten. Im Falle von Proteinen sind die nahen Homologe normalerweise für ähnliche Funktionen verantwortlich. Wenn gut untersuchte Proteine in die phylogenetische Analyse einbezogen werden, kann man die biologische Funktion von eng verwandten Enzymen ableiten.