অ্যালাইনমেন্ট এই সত্যের ওপর ভিত্তি করে যে সমস্ত জীবিত জীব বিবর্তন (evolution) দ্বারা সংযুক্ত। এর অর্থ হল যে বিবর্তনে একে অপরের কাছে থাকা প্রজাতির নিউক্লিওটাইড (DNA, RNA) এবং প্রোটিন সিকোয়েন্স আরও বেশি সাদৃশ্য প্রদর্শন করবে।
একটি অ্যালাইনমেন্ট (alignment) হল সিকোয়েন্সকে সারিবদ্ধ করার প্রক্রিয়া যাতে সর্বোচ্চ অভিন্নতা (identity) স্তর পাওয়া যায়, যা সিকোয়েন্সের মধ্যে সাদৃশ্যের ডিগ্রিও নির্দেশ করে। দুটি সিকোয়েন্স হোমোলোগাস (homologous) যদি সেগুলো একটি সাধারণ পূর্বপুরুষ শেয়ার করে।
সিকোয়েন্স অ্যালাইনমেন্ট দ্বারা প্রাপ্ত সাদৃশ্যের ডিগ্রি দুটি সিকোয়েন্সের মধ্যে হোমোলজির সম্ভাবনা নির্ধারণে উপকারী হয়। এমন একটি অ্যালাইনমেন্ট বিভিন্ন প্রজাতির সাপেক্ষ অবস্থান বিবর্তন ট্রি (evolution tree) বা ফাইলোজেনেটিক ট্রি (phylogenetic tree)-এ নির্ধারণে সাহায্য করে।
বায়োলজিক্যাল সিকোয়েন্স অ্যালাইনমেন্ট সমস্যা
দুই বা অধিক ইনপুট বায়োলজিক্যাল সিকোয়েন্স দেওয়া থাকলে, উচ্চ সংরক্ষিত সাবসিকোয়েন্স (conserved subsequences) সহ সাদৃশ্যমান সিকোয়েন্স শনাক্ত করা। যদি অ্যালাইন করা সিকোয়েন্সের সংখ্যা দুটি হয়, তবে এটিকে পেয়ারওয়াইজ সিকোয়েন্স অ্যালাইনমেন্ট (pairwise sequence alignment) বলা হয়; অন্যথায় মাল্টিপল সিকোয়েন্স অ্যালাইনমেন্ট (multiple sequence alignment)।
অ্যালাইন করা সিকোয়েন্সগুলো হতে পারে নিউক্লিওটাইড (DNA/RNA) বা আমিনো এসিড (প্রোটিন)। নিউক্লিওটাইডের জন্য, দুটি সিম্বল অ্যালাইন হয় যদি সেগুলো সঠিকভাবে মিলে। কিন্তু আমিনো এসিডের জন্য, দুটি সিম্বল অ্যালাইন হয় যদি সেগুলো সঠিকভাবে মিলে, অথবা যদি একটি অন্যটি থেকে প্রাকৃতিকভাবে ঘটা সাবস্টিটিউশন (substitution) দ্বারা পরিবর্তিত হয়।
অ্যালাইনমেন্টের ধরন
- লোকাল অ্যালাইনমেন্ট (Local alignments): শুধু সিকোয়েন্সের অঞ্চলগুলো অ্যালাইন করা হয়।
- গ্লোবাল অ্যালাইনমেন্ট (Global alignments): সিকোয়েন্সের সম্পূর্ণ দৈর্ঘ্যের ওপর অ্যালাইনমেন্ট প্রয়োজন।
সাবস্টিটিউশন ম্যাট্রিক্স এবং গ্যাপ পেনাল্টি
নিউক্লিওটাইড বা আমিনো এসিডের জন্য, ইনসারশন (insertion), ডিলিশন (deletion), এবং সাবস্টিটিউশন (substitution) প্রাকৃতিকভাবে ভিন্ন প্রোবাবিলিটির সাথে ঘটে। সাবস্টিটিউশন ম্যাট্রিক্স নিউক্লিওটাইড বা আমিনো এসিডের সাবস্টিটিউশন প্রোবাবিলিটি এবং ইনসারশন/ডিলিশন প্রোবাবিলিটি সংজ্ঞায়িত করে।
সামान्यত: গ্যাপ ক্যারেক্টার "-" ব্যবহার করা হয় সেই পজিশন নির্দেশ করতে যেখানে দুটি সিম্বল অ্যালাইন না করা উচিত। অ্যালাইনমেন্টের গুণমান গণনা করার জন্য, একটি স্কোরিং স্কিম (scoring scheme) সাধারণত সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা সাধারণত অভিন্ন বা সাদৃশ্যমান সিম্বলকে পজিটিভ স্কোর এবং গ্যাপকে নেগেটিভ স্কোর হিসেবে গণনা করে।
স্কোরের বীজগাণিতিক যোগফলকে অ্যালাইনমেন্ট স্কোর (alignment score) হিসেবে নেওয়া হয়। অ্যালাইনমেন্টের উদ্দেশ্য হল সমস্ত সম্ভাব্য অ্যালাইনমেন্টের মধ্যে সর্বোচ্চ স্কোর অর্জন করা। তবে, অপ্টিমাল অ্যালাইনমেন্ট খুঁজে বের করা খুব ব্যয়বহুল। তাই, অনেক হিউরিস্টিক কৌশল সাব-অপ্টিমাল অ্যালাইনমেন্ট খুঁজে বের করার জন্য তৈরি করা হয়েছে।
জিনোম, RNA, এবং প্রোটিন সংশ্লেষণ
একটি জিনোম (genome) হল একটি জীবের সম্পূর্ণ জিন সেট। যখন প্রোটিন প্রয়োজন হয়, সমতুল্য জিন RNA-তে কপি করা হয়। RNA নিউক্লিওটাইডের একটি চেইন। DNAMultiple RNA মলিকিউলের সংশ্লেষণ পরিচালনা করে, প্রতিটির সেলুলার ফাংশনে একটি নির্দিষ্ট ভূমিকা থাকে।
