Comparative genomics is a large-scale, holistic approach that compares two or more genomes to discover the similarities and differences between the genomes and to study the biology of the individual genomes. Comparative studies can be performed at different levels of the genomes to obtain multiple perspectives about the organisms. We discuss in detail the type of analyses that offer significant biological insights in the comparisons of (1) genome structure including overall genome statistics, repeats, genome rearrangement at both DNA and gene level, synteny, and breakpoints; (2) coding regions including gene content, protein content, orthologs, and paralogs; and (3) noncoding regions including the prediction of regulatory elements. We also briefly review the currently available computational tools in comparative genomics such as algorithms for genome-scale sequence alignment, gene identification, and nonhomology-based function prediction

چکیده

ژنومیک مقایس ه­ای یک روش همه جانبه در مقیاس بزرگ است که برای کشف شباهت ­ها و تفاوت­ های بین ژنومی، تعداد دو ژنوم یا بیشتر را مقایسه و بیولوژی ژنوم فردی را مطالعه می ­کند. مطالعات تطبیقی ​​را می ­توان در سطوح مختلف ژنوم برای به دست آوردن دیدگاه ­های چندگانه در مورد موجودات زنده انجام داد. در مورد جزئیات نوع آنالیزهای بیولوژیکی قابل توجه در مقایسه (1) ساختار ژنومی شامل آمار ژنومی کلی، تکرارها، بازآرایی ژنوم هم در DNA و هم سطح ژن، synteny و نقاط انفصال؛ (2) مناطق کدکننده شامل محتوای ژنی، پروتئینی، ارتولوگ­ ها و پارالوگ­ ها و (3) مناطق غیرکدکننده شامل پیش بینی عوامل تنطیمی، بحث خواهیم کرد. همچنین مرور کوتاهی بر ابزارهای محاسباتی موجود در ژنومیک مقایس ه­ای مانند الگوریتم­ هایی برای همردیفی توالی مقیاس ژنوم، شناسایی ژنی و پیش بینی عملکرد مبتنی بر غیر همسانی خواهیم داشت.

1-مقدمه

زیست­ شناسی پزشکی امروزه یک منبع جدید قدرتمند برای کشف توالی­ های ژنومی به سرعت در حال رشد می­ باشد. این رشته از سال 1995 که اولین بار توالی ژنومی کامل یک ارگانیسم با زندگی آزاد باکتری Haemophilus influenzae Rd (هموفیلوس آنفولانزا) شناخته شد [1]. از آن زمان به بعد با تلاش  های بسیاری از سازمان ­های دولتی و خصوصی با تعیین توالی DNA در مقیاس بزرگ، ژنوم کامل 15 آرکی، 67 باکتری و 8 یوکاریوت شناسایی شد (ژولای2002) [2]...