Sekvensjustering (sequence alignment)
Sekvensjustering är en metod för att placera två eller flera DNA-sekvenser bredvid varandra så att deras lika och olika delar blir synliga. Tekniken är grundläggande för att jämföra arvsmassa och avgöra hur nära släkt olika prover eller organismer är.
När man läser av DNA får man långa rader av de fyra byggstenarna A, T, C och G. För att kunna jämföra två sekvenser måste man först rada upp dem på rätt sätt, så att positioner som motsvarar varandra hamnar i samma kolumn. Detta kallas sekvensjustering och är ett av de mest använda verktygen inom modern genetik och bioinformatik.
Utmaningen är att DNA inte bara skiljer sig genom enstaka utbyten av baser. Under evolutionens gång kan bitar ha lagts till eller fallit bort, vilket gör att sekvenserna får olika längd. Justeringsprogrammet kan då lägga in så kallade luckor (gaps), markerade med bindestreck, för att kompensera för insättningar och förluster och få sekvenserna att passa ihop på bästa sätt.
Ett enkelt exempel: anta att vi har sekvenserna GATTACA och GATCA. En rak jämförelse ger ett rörigt resultat, men med en lucka kan de justeras så här: GATTACA mot GAT-TCA. Nu syns det tydligt var de stämmer överens och var de skiljer sig. Datorn väljer den justering som ger högst poäng, där träffar belönas och skillnader och luckor straffas.
Man brukar skilja på två huvudtyper. Vid parvis justering jämförs två sekvenser åt gången, vilket är vanligt när man vill se hur lika två gener eller två individers DNA är. Vid multipel sekvensjustering raddas tre eller fler sekvenser upp samtidigt, något som används för att studera släktskap mellan många arter eller varianter på en gång.
För släktforskning och DNA-tester är principen viktig eftersom analysföretagen måste jämföra din arvsmassa med andra personers och med referensdata. Innan man kan räkna ut delade DNA-segment, beräkna släktskap eller placera dig i ett haplogruppsträd måste sekvenserna vara korrekt justerade mot en gemensam referens. Felaktig justering kan annars leda till att verkliga matchningar missas eller att skenbara likheter uppstår.
Sekvensjustering är alltså ett osynligt men avgörande steg som ligger bakom det mesta av den jämförande genetik som driver både medicinsk forskning och kommersiella släktskapstester.