Capítulo 5: Introducción a los alineamientos de secuencias

de las dos especies y los secuenciamos (o extraemos esta información de bases de datos de
secuencias biológicas como GenBank), debemos observar similitud entre las secuencias.
Surge entonces la pregunta: ¿Cómo observamos que dos secuencias son similares?
Los alineamientos, que son el tema de este capítulo, nos proporcionan una primera respuesta.
Un alineamiento es “[...] la identificación de correspondencias residuo-residuo. Cualquier
asignación de correspondencias que preserve el orden de los residuos dentro de las
secuencias es un alineamiento.” [2]
Si los residuos de una secuencia tienen un alto grado de correspondencia con residuos de la
otra secuencia, son similares y por tanto su cercanía evolutiva es probable.
Hacer estas comparaciones a mano es dispendioso y poco práctico. Afortunadamente, el
desarrollo de los computadores – de manera indirecta – ha traído consigo la solución a este
problema: La búsqueda en Internet, por ejemplo usando Google, requiere encontrar cadenas
de texto similares al término de interés y ya se han desarrollado métodos de computador que
permiten visualizar (gráficamente o por medio de la estadística) la similitud entre dos cadenas
de texto. Dado que el ADN se puede escribir como una cadena de texto en un alfabeto de
cuatro letras y las proteínas se pueden codificar usando un alfabeto de 20 letras, es posible
usar las mismas herramientas que han desarrollado los ingenieros de sistemas y los
matemáticos, para fines biológicos.
Este capítulo muestra varios métodos de alineamiento disponibles en línea y algunas
aplicaciones comunes de éstos en la bioinformática. Saber escoger el método se vuelve de
suma importancia, pues cada uno parte de supuestos diferentes. Esto será descrito con más
detalle en la introducción del siguiente capítulo. Por ahora basta recordar que si nuestros
métodos son erróneos, nuestras conclusiones también lo son.
[1] Futuyma, D., “Evolutionary Biology”, Tercera edición, Sinnauer Associates Inc., 1998, pág.
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[2] Lesk, AM., “Bioinformatics”, Primera edición, Oxford University Press, 2002, pág. 161
Conceptos importantes:
Alineamientos
“[...] la identificación de correspondencias residuo-residuo. Cualquier asignación de
correspondencias que preserve el orden de los residuos dentro de las secuencias es un
alineamiento.”
Lesk, AM., “Bioinformatics”, Primera edición, Oxford University Press, 2002, pág. 161
En términos coloquiales, alinear dos secuencias es poner una junto a la otra de forma que se
resalten las diferencias y similitudes, pero sin cambiar el orden de los residuos.
Hay varias maneras de hacer esto, aunque unas se prestan más a análisis que otras. Si
queremos saber cuál de las dos secuencias es más larga, podemos simplemente alinear el
primer residuo de la primera cadena con el primer residuo de la segunda y así sucesivamente
para todos los residuos. El resultado es algo más o menos así:
ESTOESUN
ALINEAMIENTO
De aquí se concluye rápidamente que la primera secuencia es más corta que la segunda.
Sin embargo, usualmente nos interesa más saber si dos secuencias tienen subsecuencias
iguales en el mismo orden. Por ejemplo, las palabras incrementado y cemento son muy
similares en este sentido:
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