シーケンスアライメントでの複数のパラメーターセットの動的使用

2つの相同配列間の保存のレベルは、多くの場合、配列領域間で異なります。機能的に重要なドメインは、残りの領域よりも保存されています。したがって、複数のパラメーターセットを、保存された領域の厳格なパラメーターセットと、弱く保存された領域の中程度のパラメーターセットを使用して、複数のパラメーターセットを使用する必要があります。アラインメントアルゴリズムについて説明して、2つのシーケンスの最適なアラインメントの計算において、異なるレベルのストリンセンシーを持つ複数のパラメーターセットを動的に使用できるようにします。アルゴリズムは、さまざまな候補のアラインメントを動的に考慮し、各候補のアライメントをセクションに分割し、アライメントの各セクションのパラメーター値の最も適切なセットを決定します。アルゴリズムとそのローカルアライメントバージョンは、GAP4という名前のコンピュータープログラムに実装されています。GAP4のローカルアライメントアルゴリズム、その前身GAP3、および通常のローカルアライメントプログラムSIMが100のタンパク質ファミリーからの257,716ペアの相同シーケンスで評価されました。257,716ペアのうち168,475ペア（65.4％のレート）では、GAP4からのアラインメントは、GAP3およびSIMからのアラインメントよりも統計的に有意でした。

The level of conservation between two homologous sequences often varies among sequence regions; functionally important domains are more conserved than the remaining regions. Thus, multiple parameter sets should be used in alignment of homologous sequences with a stringent parameter set for highly conserved regions and a moderate parameter set for weakly conserved regions. We describe an alignment algorithm to allow dynamic use of multiple parameter sets with different levels of stringency in computation of an optimal alignment of two sequences. The algorithm dynamically considers various candidate alignments, partitions each candidate alignment into sections, and determines the most appropriate set of parameter values for each section of the alignment. The algorithm and its local alignment version are implemented in a computer program named GAP4. The local alignment algorithm in GAP4, that in its predecessor GAP3, and an ordinary local alignment program SIM were evaluated on 257,716 pairs of homologous sequences from 100 protein families. On 168,475 of the 257,716 pairs (a rate of 65.4%), alignments from GAP4 were more statistically significant than alignments from GAP3 and SIM.