MO640 – Biologia Computacional
Ata de Exercícios (20/09/2004)
Autor: George Barreto Pereira Bezerra - RA003030.

Os exercícios desta aula se encontram em:
Setubal e Meidanis 1997 - SETUBAL, J. C.; MEIDANIS, J. Introduction to Computational Molecular Biology. PWS Publishing Company, 1997. Capítulo 3, página 101-102.

2. Dê a pontuação do alinhamento (3.1) da página 49 de acordo com o seguinte sistema: p(a, b)  = 1 se a = b, p(a, b) = 0 se a !=  b, e g = -1.

R.:
       Alinhamento:
                              GA-CGGATTAG
               GATCGGAATAG

        Pontuação:
            9×1 + 1×0 + 1×(-1) = 8.

3. Encontre todos os alinhamentos ótimos entre AAAG e ACG, com o sistema de pontuação usado na Seção 3.2.1.


                       
        Alinhamentos possíveis:
                                                AAAG
                        A-CG
                        -ACG
                        AC-G

5. Considere o sistema de pontuação do Exercício 2 e o usado na Seção 3.2.1. Encontre duas seqüências cujos alinhamentos ótimos são diferentes para os dois sistemas de pontuação.

Seqüências sugeridas:  AAAATTTTCCC e TTTTCCCAAAA

Pontuação 1 (p1): match (h) = 1, mismatch (m) = -1, gap (g) = -2;
Pontuação 2 (p2): h = 1, m = 0, g = -1.

alinhamento ótimo para p2: AAAATTTTCCC  
                           TTTTCCCAAAA
 (p1 = -11, p2 = 0)


alinhamento ótimo para p1: AAAATTTTCCC----
                           ----TTTTCCCAAAA
 (p1 = -9, p2 = -1)


O raciocínio utilizado para resolver o problema é o seguinte. Sendo h, m e g, o número de matches, mismatches e gaps, respectivamente, procura-se obter h', m' e g' de tal forma que:

(1) h - g > h' - g'
(2) h  - m - 2g < h' - m' - 2g'

Se g é fixo, então:

(1) h > h'
(2) h - m > h' - m'

mas h + m = h' + m' => h = h' + m' - m, assim
(1) m' > m
(2) m' < m
sem solução.

Se g aumenta em 2c, temos:

a) g' = g + 2c; b) h' + m' = h + m - c

aplicando a):

(1) h > h' - 2c
(2) h - m < h' - m' - 4c

aplicando b)
(1) h > h' - 2c
(2) h < h' - 1.5c

para c = 4:
h' - 8 < h < h' - 6 => h' = h+7
h' + m' = h' - 7 + m - 4

h' = h + 7
g' = g + 8
m' = m = 11

m = 11, h = 0, g = 0
m' = 0, h' = 7, g' = 8



7. Encontre o melhor alinhamento local entre ATACTACGGGAGGG e GAACGTAGGCGTAT. Use o sistema de pontuação da Seção 3.2.1.


     

        Melhor alinhamento local:
                                              ACGGAGG
                        ACGTAGG