Alinhamento estrutural

Um alinhamento estrutural é um tipo de alinhamento de sequências baseado na comparação da forma das moléculas. Estes alinhamentos tentam estabelecer equivalências entre duas ou mais estruturas de polímeros baseando-se na sua forma e . O processo normalmente aplica-se às das proteínas, mas também pode ser usado para longas moléculas de RNA. Ao contrário da sobreposição estrutural simples, onde se conhecem alguns resíduos equivalentes das duas estruturas, o alinhamento estrutural não requer um conhecimento prévio de posições equivalentes. É uma valiosa ferramenta para a comparação de proteínas que têm poucas semelhanças entre as suas sequências, onde as relações evolutivas entre proteínas não podem ser facilmente detectadas por técnicas padrão de alinhamento de seqüências. Portanto, o alinhamento estrutural pode ser utilizado para sugerir relações evolutivas entre proteínas que compartilham uma sequência comum muito curta. Porém, o uso dos resultados como evidência dum antepassado evolutivo comum deve ser feito com cautela, dado os possíveis efeitos da confusão com a evolução convergente, segundo a qual múltiplas sequências de aminoácidos sem relação filogenética entre eles convergem originando uma mesma estrutura terciária. Os alinhamentos estruturais podem comparar duas ou múltiplas sequências. Como estes alinhamentos dependem da informação sobre todas as conformações tridimensionais das sequências do problema, o método só pode ser usado para seqüências onde essas estruturas sejam conhecidas. Estes encontram-se normalmente por cristalografia de raios X ou espectroscopia de ressonância magnética nuclear. É possível realizar um alinhamento estrutural de estruturas produzidas por métodos de . Para a avaliação destas previsões, muitas vezes é necessário fazer um alinhamento estrutural entre o modelo e a estrutura real conhecida para avaliar a qualidade do modelo. Os alinhamentos estruturais são especialmente úteis para analisar dados surgidos dos campos da genómica estrutural e da proteómica, e podem ser utilizados como pontos de comparação para avaliar alinhamentos gerados por métodos bioinformáticos baseados exclusivamente em sequências. O resultado dum alinhamento estrutural é uma superposição dos conjuntos de coordenadas atómicas, e uma distância mínima (ou RMSD, acrónimo de Root Mean Square Deviation, ou ) entre as estruturas básicas das proteínas sobrepostas. A RMSD de estruturas alinhadas indica as divergências entre elas. O alinhamento estrutural pode complicar-se pela existência de múltiplos no interior duma ou mais estruturas de entrada (input), uma vez que alterações na orientação relativa dos domínios entre duas estruturas a alinhar podem exagerar para RMSD artificialmente.