MASTERARBEIT - Fachhochschule Salzburg

4. Multiples Sequenzalignment 484.4 Multiples Sequenzalignment mit ClustalWClustal ist ein progressiver Algorithmus und ein gleichnamiges darauf basierendes Softwarepaketzur Berechnung eines multiplen Sequenzalignments. Die Applikation stehtsowohl als Shell-Applikation als ClustalW als auch mit einer grafischen Benutzeroberflächeals ClustalX für Linux, Mac und Windows zur Verfügung 2 .Der grundlegende Clustal Algorithmus gilt, obwohl er in der ersten Fassung schon zuBeginn der 1990er Jahre beschrieben wurde und 1994 Thompson et al. in [45] dieerweiterte Version unter ClustalW veröffentlicht haben, bis heute als eine der Standardmethodenzur Erstellung multipler Sequenzalignments [33]. ClustalW ist die Weiterentwicklungvon Clustal, einem Algorithmus zur paarweisen Alignierung von Sequenzen,der hier nicht näher beschrieben wird 3 . Das W im Namen steht für gewichtet(Weighted) und weist darauf hin, dass Sequenzen entsprechend deren Ähnlichkeiten zuanderen Sequenzen mehr oder weniger gewichtet werden können, um die Alignierungder Sequenzen zu MSAs positiv zu beeinflussen [33, 45].ClustalW nutzt ein progressives Alignment, um ein MSA schrittweise zu berechnen.Der grundlegende Multiple Alignment Algorithmus läuft dabei in drei Schritten ab, diein [45] und [32] wie folgt beschrieben sind:1. Im ersten Schritt werden für alle Paarungen separat globale Alignments bestimmt.Zudem werden mittels dynamischer Programmierung über einfache Scoresjeweils die Distanzen jeder Paarung berechnet und diese in einer Distanzmatrixabgelegt. Der Begriff einfach bezieht sich dabei auf den Berechnungsaufwand.So werden optional Gaps beim Scoring nur mit konstanten Werten berücksichtigt,um den Aufwand der Alignierung zu reduzieren. Eine Vereinfachung, die vor allembei großen Datenmengen genutzt wird.2 ClustalW und ClustalX Multiple Sequence Alignment - Multiple alignment of nucleic acid andprotein sequences. Siehe unter: http://www.clustal.org/3 Auf der Webpräsenz http://www.clustal.org/ der Clustal-Entwickler finden sich unter denReferenzen eine ausführliche Zusammenfassung der wesentlichen Veröffentlichen, die auch eine stetigeWeiterentwicklung der Software bis heute dokumentieren.