Este documento describe los tres tipos principales de alineamiento de secuencias - local, global y múltiple - y varios programas comunes utilizados para realizar alineamientos, incluidos BLAST, Clustal, EMBOSS y MUSCLE. Explica que el alineamiento local alinea las regiones más similares, el alineamiento global intenta alinear las secuencias completas introduciendo huecos, y el alineamiento múltiple alinea más de dos secuencias para aplicaciones como la filogenia y la búsqueda de dominios conservados.

1. UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON

2. ALINEAMIENTO
 Es la forma de representar y comparar dos o más frecuencias o cadenas de
ADN, ARN, o estructuras primarias proteicas, al compararlas resaltan sus
zonas de similitud, las cuales podrían indicar relaciones funcionales o
evolutivos entre los genes o proteínas consultadas.
EXISTEN TRES TIPOS DE ALINEAMIENTOS:
 LOCAL
 GLOBAL
 MULTIPLE

3. ALINEAMIENTO LOCAL
Son las que se alinean en las zonas más parecidas. Las secuencias
homologas se parecen solo en las regiones mas conservadas.
Conservadas: grado de similitud entre los aminoácidos que ocupan una
posición concreta en la secuencia, como medida aproximada en una
región particular o secuencia motivo, entre linajes.
Linajes: los huecos introducidos en el tiempo transcurrido desde que
divergen( mutaciones de inserción o deleción).

4. ALINEAMIENTO GLOBAL
Sirve para alinear secuencias que se empiecen y acaben en la misma
región, por ejemplo genes homólogos de especies similares.
Se intenta que el alineamiento cubra las dos secuencias completamente
introduciendo los gaps que sean necesarios.
Región: donde comienza una secuencia corta y conservada.
Gaps corresponde a una deleción o a una inserción.

5. ALINEAMIENTO MÚLTIPLE
Es un alineamiento de más de dos secuencias. Como en el caso de los
alineamientos por parejas pueden ser ADN, ARN o proteína.
Las aplicaciones mas habituales son:
 La reconstrucción filogenética.
 El análisis estructural de proteínas.
 La búsqueda de dominios conservados.
 La búsqueda de regiones conservadas en promotores.

6. Programa Algoritmo Tipo de alineamiento Cuando debe usarse
Bioedith Needleman - Wunsch Global Funciona únicamente
sobre ambiente. Edición
de alineamiento y
análisis de secuencia
BLAST 2 Sequences Blast versión 2.0
Smith-Waterman
Local Alinea dos secuencias
de proteína y
nucleótidos. Pares de
ADN-ADN, o proteína.
Proteína de comparación
de secuencias
Blastn Smith-Waterman Local Compara una secuencia
de nucleótidos
desconocidos contra una
base de datos de
nucleótidos.
Blastp Smith-Waterman Local Compara una secuencia
de aminoácidos
desconocidos contra una
base de datos de
proteínas.
Clustal W Clustering-neighbour-
joining.
Múltiple Alineación de secuencias
de proteínas de ADN de
3 o más.

7. Programa Algoritmo Tipo de alineamiento Cuando debe usarse
Clustal Omega Clustering-neighbour- joining. Múltiple Utiliza arboles de guía sin
semilla y técnicas de perfil
HMM para generar
alineaciones entre tres o más
secuencias.
Clustal X Clustering-neighbour- joining. Múltiple Realiza múltiples
alineaciones, ve los resultados
del proceso de alineación, si
es necesario mejora la
alineación.
COBALT Clustering-neighbour- joining. Multiple Utiliza un subconjunto
consistente y de alta
puntuación que puede
cambiar a medida que la
alineación avanza.
EMBOSS Matcher Smith-Waterman Local Identifica similitudes locales
de secuencias de entrada
utilizando un algoritmo basado
en la aplicación de Bill
Pearson Lalign. En proteínas
y nucleótidos.
EMBOSS Needle Needleman-Wunsch Global Lee dos secuencias de
entrada y escribe su
alineación global de
secuencias óptimas para
presentar, a lo largo de toda
su longitud. En proteínas y
nucleótidos

8. Programa Algoritmo Tipo de alineación Cuando debe usarse
EMBOSS Stretcher Needleman-Wunsch Global Calcula un alineamiento
global óptimo de dos
secuencias usando una
modificación del algoritmo
de programación
dinámica clásica que
utiliza en proteínas y
nucleótidos.
EMBOSS Water Smith-Waterman Local Mejoras de velocidad,
para calcular el
alineamiento local de dos
secuencias.
MEGA Blast Múltiple Para el análisis de ADN y
la secuencia de la
proteína de datos de
especies y poblaciones.
MUSCLE Clustering-neighbour-
joining.
Múltiples Se demanda para lograr
una mayor precisión y
mejor promedio de
velocidad.
Needleman-Wunsh
Global Algin Nucleotide
or Protein Secuences
with BLAST
Needleman-Wunsch Global Calcula puntajes de
similitud global entre dos
secuencias.

9. Programa Algoritmo Tipo de alineación Cuando debe usarse
T-Coffee Clustering-neighbour-
joining.
Múltiple Capaz de combinar
alineamientos hechos
con diferentes métodos.
Alinea ADN, ARN o
proteínas utilizando valor
predeterminado.

10. REFERENCIAS
https://bioinf.comav.upv.es/courses/intro_bioinf/multiple.html.
http://pendientedemigracion.ucm.es/info/biomol2/bioquimicaI/WTA/Homologia.htm
lwww.mbio.ncsu.edu/bioedit/bioedit.html
http://www.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_matcher/
http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle/help/