W biologii, czym jest sekwencja konsensusu?

Sekwencja konsensusowa to zestaw białek lub nukleotydów w kwasie dezoksyrybonukleinowym (DNA), który pojawia się regularnie. Aminokwasy adenina, guanina, cytozyna i tymina tworzą sekwencje genetyczne w DNA. Biolodzy molekularni często wykorzystują statystyki do przewidywania, gdzie będzie ich pewna sekwencja, lub do zrozumienia, gdzie poszczególne cząsteczki mają tendencję do wiązania. Gdzie sekwencje aminokwasowe pozostają takie same i gdzie mają tendencję do różnic, można je przedstawić wzorem. W przypadku konsensusowej sekwencji promotora określony typ enzymu może wiązać się z miejscami podobnie zsekwencjonowanych białek.

Genetycy, podobnie jak badacze wielu dyscyplin naukowych, często stosują podstawienia w celu uproszczenia złożonych systemów. W organizmie jest tak wiele zasad aminokwasów i genów, że naukowcy nie mogą ich policzyć, chyba że istnieje jakiś ogólny system do tego. Sekwencja konsensusu może pojawić się w wielu miejscach DNA, a także w różnych żywych istotach. Podobieństwa i różnice, które zwykle występują, można wskazać za pomocą wzoru.

Statystycznie naukowcy mogą klasyfikować sekwencje genetyczne w celu znalezienia wzorów. Powtarzające się wzorce, zwane motywami sekwencji, są na ogół stosowane do reprezentowania obszarów genetycznych, które kontrolują określone procesy biologiczne. Sekwencje konsensusowe mogą również zapewnić wgląd w sposób syntezy białek lub sposób kierowania molekuł w komórce.

W notacji sekwencji konsensusowej lokalizacja niektórych nukleotydów może wskazywać, że zawsze znajdują się one w reprezentowanej lokalizacji. Można również wskazać, że może tam być jeden nukleotyd. W tym przypadku, jak często pojawia się aminokwas zamiast innego, ogólnie nie jest określone. Czasami stosuje się model graficzny do wskazania tej częstotliwości, zwiększając lub zmniejszając rozmiar symboli. Niektóre programy mogą automatycznie generować logo sekwencji.

Często sekwencja konsensusowa pasuje do rozpoznanego miejsca wiązania białka. Aby dokładnie przedstawić sekwencje w genomie, często stosuje się wzory matematyczne. Należą do nich wzory statystyczne, takie jak logarytmy i wartości liczbowe, które mogą być dodatnie lub ujemne, aby przedstawić lokalizację informacji genetycznej. W ten sposób można analizować procesy w genomie dla normalnych funkcji biologicznych, a także te związane z chorobami.

Reprezentacje matematyczne sekwencji konsensusowej ogólnie zapewniają model wzorów DNA i aminokwasów. Dokładny obraz zazwyczaj nie jest dostarczany. Sekwencje mogą jednak pomóc naukowcom w powiązaniu funkcjonalnych aspektów różnych części genomu z ewolucyjnymi wzorami organizmów.