संरेखण इस तथ्य पर निर्भर करता है कि सभी जीवित जीव विकास द्वारा जुड़े हुए हैं। यह उपयोग करता है कि न्यूक्लियोटाइड (DNA, RNA) और प्रोटीन श्रृंखलाएं उन प्रजातियों की जो विकास में एक-दूसरे के करीब हैं, उच्च समानताएं प्रदर्शित करनी चाहिए।
एक संरेखण अनुक्रमों को अधिकतम पहचान स्तर प्राप्त करने के लिए पंक्तिबद्ध करने का चरण है, जो अनुक्रमों के बीच समानता की डिग्री को भी परिभाषित करता है। दो अनुक्रम समरूप हैं यदि वे एक सामान्य पूर्वज साझा करते हैं।
अनुक्रम संरेखण द्वारा प्राप्त समानता की डिग्री दो अनुक्रमों के बीच समरूपता की संभावना तय करने में फायदेमंद हो सकती है। ऐसा संरेखण विभिन्न प्रजातियों की सापेक्ष स्थितियों को विकास वृक्ष में तय करने में सहायता करता है, जिसे वंशावली वृक्ष के रूप में जाना जाता है।
जैविक अनुक्रमों के संरेखण की समस्या को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है - दो या अधिक इनपुट जैविक अनुक्रम दिए गए हैं, उच्च संरक्षित उप-अनुक्रमों के साथ समान अनुक्रमों को पहचानें। यदि संरेखित किए जाने वाले अनुक्रमों की संख्या दो है, तो इसे जोड़ीदार अनुक्रम संरेखण के रूप में जाना जाता है; इसलिए, यह बहु-अनुक्रम संरेखण है।
अनुक्रम जिन्हें अलग और संरेखित किया जाना है, न्यूक्लियोटाइड्स (DNA/RNA) या अमीनो एसिड (प्रोटीन) हो सकते हैं। न्यूक्लियोटाइड्स के लिए, दो प्रतीक संरेखित होते हैं यदि वे सटीक हैं। लेकिन अमीनो एसिड के लिए, दो प्रतीक संरेखित होते हैं यदि वे सटीक हैं, या यदि एक को दूसरे से उन प्रतिस्थापनों द्वारा बदला जा सकता है जो प्रकृति में दिखाई देते हैं।
दो प्रकार के संरेखण हैं जिनमें स्थानीय संरेखण बनाम वैश्विक संरेखण शामिल हैं। पूर्व परिभाषित करता है कि केवल अनुक्रमों के क्षेत्र संरेखित हैं, जबकि बाद वाले को अनुक्रमों की पूरी लंबाई पर संरेखण की आवश्यकता होती है।
न्यूक्लियोटाइड्स या अमीनो एसिड के लिए, सम्मिलन, विलोपन, और प्रतिस्थापन प्रकृति में कई संभावनाओं के साथ दिखाई देते हैं। प्रतिस्थापन मैट्रिक्स न्यूक्लियोटाइड्स या अमीनो एसिड के प्रतिस्थापन की संभावनाओं और सम्मिलन और विलोपन की संभावनाओं को परिभाषित करते हैं।
गैप कैरेक्टर, "−", का उपयोग अक्सर उन स्थितियों को दर्शाने के लिए किया जाता है जहां दो प्रतीकों को संरेखित नहीं करना वांछनीय है। संरेखण की गुणवत्ता की गणना करने के लिए, एक स्कोरिंग संरचना आमतौर पर परिभाषित की जाती है, जो आमतौर पर समान या समान प्रतीकों को सकारात्मक स्कोर के रूप में गिनती है और गैप को नकारात्मक के रूप में।
स्कोर का बीजगणितीय योग संरेखण स्कोप के रूप में लिया जाता है। संरेखण का उद्देश्य सभी संभावित संरेखणों के बीच अधिकतम स्कोर प्राप्त करना है। हालांकि, इष्टतम संरेखण खोजना बहुत महंगा है। इसलिए, कई अनुमानी तकनीकों को उप-इष्टतम संरेखण खोजने के लिए विकसित किया गया है।
एक जीनोम एक जीव का जीन का पूरा सेट है। जब प्रोटीन की आवश्यकता होती है, तो समतुल्य जीन RNA में कॉपी किए जाते हैं। RNA न्यूक्लियोटाइड्स की एक श्रृंखला है। DNA कई RNA अणुओं के संश्लेषण का संचालन करता है, प्रत्येक सेलुलर फ़ंक्शन में एक विशिष्ट भूमिका के साथ।
