BLOSUM

مصفوفة القطاعات للحوامض الامينية التي تستعمل في عمليات صف البروتينات وايجاد التشابه بينها وذلك لان مصفوفات PAM توفر الفرصة لاصطفاف التواليات المتقاربة لذلك فعند بناء مصفوفة PAM فان الاستبدال المباشر المشاهد للحوامض الامينية هو في مصفوفة PAM1 والتي أعتمدت على مجموعة صغيرة نسبيا من التواليات المتقاربة بشدة، ولذلك في مثل هذه المصفوفات تكون الاختبارات الإحصائية لاصطفاف التواليات الأكثر تباعدا غير متاحة. ولأجل ذلك تم تطوير مجموعة جديدة من مصفوفات الاستبدال وهي مصفوفات القطاعاتBlocks Substitution Matrices) BLOSUM) المشتقة اعتمادا على المشاهدات المباشرة لكل إمكانية استبدال للحامض الاميني في عمليات اصطفاف التواليات المتعددة والتي استعمل فيها أكثر من 2000 نموذج من الأنماط الثابتة للحوامض الامينية وتمثل 500 مجموعة من التواليات البروتينية . هذه الأنماط تدعى القطاعات Blocks والتي يبلغ طولها اقل من 60 حامض أميني بدون فجوات ويحسب تكرار استبدال الحوامض الامينية في هذه القطاعات للحصول على جدول رقمي لمصفوفة استبدال القطاعات. وبدلا من استخدام دالة الاستقراء فان مصفوفات BLOSUM هي في الواقع تمثل نسب تطابق التواليات المختارة لبناء المصفوفات. فعلى سبيل المثال تشير المصفوفة BLOSUM 62 الى ان التواليات المستخدمة في بناء المصفوفة تشترك بتطابق معدله 62 %. وتم بناء مصفوفات أخرى اعتمادا على مجاميع من التواليات التي تختلف في مستويات تماثلها. ويلاحظ ان ترتيب الأرقام تصاعديا او تنازليا يكون معاكس لمصفوفات PAM فيشير رقم مصفوفة BLOSUM الواطئ الى درجة عالية من
التباعد بين التواليات.
وتشتق درجة مصفوفة BLOSUM الخاصة بزوج من الحوامض الامينية من نسبة لوغاريتم او تكرار استبدال للثمالة مقابل الاحتمالية المتوقعة للثمالة. والقيم الشاذة للوغاريتم Log- Odds تؤخذ للأساس 2 بدلا من الأساس 10 كما هو معمول به في مصفوفات PAM، وتقرب القيم الناتجة الى أقرب عدد صحيح وتدخل الى مصفوفة الاستبدال. وكما هو الحال مع مصفوفات PAM فان القيم الموجبة والسالبة تشير الى حدوث عمليات استبدال بتكرار أكثر او اقل من المتوقع أثناء عمليات التطوير ويوضح الشكل التالي قيم مصفوفة BLOSUM 62 المستعملة بكثرة في البايولوجي الجزيئي :

وفي برنامج BLAST الخاص بصف البروتينات BLASTp تكون المصفوفة الاعتيادية Default هي BLOSUM 62 ويمكن تغيرها او التلاعب بها اعتمادا على طول توالي البروتين او اعتبارات اخرى .