Мутация
Мута́ция (Latin: mutatio — изменение) — стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) изменение генома. Термин предложен Гуго де Фризом в 1901 году. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.
Модель замен
PAM (point accepted mutation) — закрепившаяся точечная мутация — замена одиночной аминокислоты, произошедшая в результате естественного отбора. Это определение не включает в себя все точечные мутации, происходящие в организме. Молчащие замены, летальные мутации и мутации, отбракованные отбором, не являются «закрепившимися точечными мутациями» в данном контексте.
Матрицы класса PAM, разработанные Дэйхофф с коллегами (Dayhoff et al. 1978) были первыми матрицами, основанными на вероятностях замещения аминокислот. Частоты замен были получены из выравниваний родственных белков, обладающих не менее чем 85 % сходством. Высокий уровень сходства позволяет надеяться, что различия в данной позиции с большой вероятностью будут результатом одной, а не нескольких последовательных замен. На основе полученных выравниваний была рассчитана матрица PAM1. Запись в i-й строке j-го столбца матрицы PAM1 соответствует вероятности того, что аминокислоты i и j заменились одна на другую в результате одной или нескольких «закрепившихся точечных мутаций» в течение эволюционного времени, соответствующего 1 % замен между парой последовательностей (замещается 1 из 100).
Из матрицы PAM1, путём возведения её в степень n, получены матрицы PAMn (PAM50, PAM250 и др). Каждая из этих матриц рассчитана на анализ последовательностей, эволюционное время между которыми достаточно для того, чтобы произошло n мутаций на 100 аминокислот. (В некоторых позициях за это время может произойти больше одной замены.) Таким образом, информация о вероятностях замен в близкородственных последовательностях экстраполируется на менее родственные.