在得分矩阵中，详细地列出各种字符替换 的得分，从而使得计算序列之间的相似度更为 合理。在比较蛋白质时，我们可以用得分矩阵 来增强序列比对的敏感性。得分矩阵是序列比 较的基础，选择不同的得分矩阵将得到不同的 比较结果，而了解得分矩阵的理论依据将有助 于在实际应用中选择合适的得分矩阵。以下介 绍一些常用的得分矩阵或代价矩阵。 理与生 工程学院 2025/5/27 BIOINFORMATICS 26
2025/5/27 BIOINFORMATICS 数 理 与 生 物 工 程 学 院 26 在得分矩阵中，详细地列出各种字符替换 的得分，从而使得计算序列之间的相似度更为 合理。在比较蛋白质时，我们可以用得分矩阵 来增强序列比对的敏感性。得分矩阵是序列比 较的基础，选择不同的得分矩阵将得到不同的 比较结果，而了解得分矩阵的理论依据将有助 于在实际应用中选择合适的得分矩阵。以下介 绍一些常用的得分矩阵或代价矩阵
5.1.3.1核酸得分矩阵 设核酸序列所用的字母表为A={A,C,G,T)。 (1)等价矩阵 等价矩阵（见表5-1）是最简单的一种得分矩 阵，其中，相同核苷酸匹配的得分为“1”， 而不同核苷酸的替换得分为“0”（没有得 分)。 理与生物工程学 2025/5/27 BIOINFORMATICS 2
2025/5/27 BIOINFORMATICS 数 理 与 生 物 工 程 学 院 27 5.1.3.1 核酸得分矩阵 设核酸序列所用的字母表为A={A,C,G,T｝。 (1) 等价矩阵 等价矩阵(见表5-1)是最简单的一种得分矩 阵，其中，相同核苷酸匹配的得分为“1” ， 而不同核苷酸的替换得分为“0”（没有得 分）
表5-1等价矩阵 A T C G A 1 0 0 0 T 0 1 0 C 0 0 1 0 G 0 0 0 1 2025/5/27 BIOINFORMATICS 28
2025/5/27 BIOINFORMATICS 28 A T C G A 1 0 0 0 T 0 1 0 0 C 0 0 1 0 G 0 0 0 1 表5-1 等价矩阵
(2)BLAST矩阵 BLAST是目前最流行的核酸序列比较程序，表5-2是 其得分矩阵。这也是一个非常简单的矩阵，如果被比较 的两个核苷酸相同，则得分为“十5”，反之得分为“ 4”。 表5-2 BLAST矩阵 A T C G A 5 -4 -4 -4 T -4 5 -4 -4 C -4 -4 5 -4 G 4 -4 -4 5 2025/5/27 BIOINFORMATICS 29
2025/5/27 BIOINFORMATICS 29 (2) BLAST矩阵 BLAST是目前最流行的核酸序列比较程序，表5-2是 其得分矩阵。这也是一个非常简单的矩阵，如果被比较 的两个核苷酸相同，则得分为“＋5” ，反之得分为“- 4” 。 A T C G A 5 -4 -4 -4 T -4 5 -4 -4 C -4 -4 5 -4 G -4 -4 -4 5 表5-2 BLAST矩阵
(3)转换一颠换矩阵 核酸的碱基按照环结构分为两类，一类是嘌呤 (腺嘌呤A,鸟嘌呤G),它们有两个环；另一类是 嘧啶（胞嘧啶C,胸腺嘧啶T),它们的碱基只有一 个环。如果DNA碱基的变化（碱基替换）保持环数 不变，则称为转换(transition),如A→G,C→T;如 果环数发生变化，则称为颠换(transversion),如 A→C,A→T等。在进化过程中，转换发生的频率远 数 比颠换高，而表5-3所示的矩阵正好反映了这种情况， 其中转换的得分为“-1”，而颠换的得分为“-5”。 工程学院 2025/5/27 BIOINFORMATICS 30
2025/5/27 BIOINFORMATICS 数 理 与 生 物 工 程 学 院 30 （3）转换—颠换矩阵 核酸的碱基按照环结构分为两类，一类是嘌呤 （腺嘌呤A，鸟嘌呤G），它们有两个环；另一类是 嘧啶（胞嘧啶C，胸腺嘧啶T），它们的碱基只有一 个环。如果DNA碱基的变化（碱基替换）保持环数 不变，则称为转换( transition)，如A→G, C→T；如 果环数发生变化，则称为颠换(transversion)，如 A→C, A→T等。在进化过程中，转换发生的频率远 比颠换高，而表5-3所示的矩阵正好反映了这种情况， 其中转换的得分为“-1” ，而颠换的得分为“-5”