آموزش بیوانفورماتیک

معرفی نرم افزارهای مهم در شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (miRNAها)

در این قسمت چند نرم افزارهی مهم در شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (miRNAها) معرفی شده اند

آموزش میکروRNA، میکروارنا و ( non coding RNAیا ncRNAها)

با شناسایی یک miRNA جدید، همواره شناسایی ژن هایی که هدف این miRNA هستند ضروری است. در این مهم نیز، بیوانفورماتیک کمک شایانی در پیش بینی ژن های هدف یک miRNA نموده است. با کشف miRNAها، شاهد توسعه نرم افزارهای پیش بینی کننده ژن های هدف miRNA بوده ایم. در این راستا برخی از مهمترین و کاربردی ترین این نرم افزارها MFold ، RNAhybrid ، TargrtScanS، DIANA-MicroT ، miRanda PicTar و miRWalk هستند که در بسیاری از مطالعات انجام گرفته مورد استفاده قرار گرفته اند. از این رو در مطالعه ای که در پیش روست، استفاده از این نرم افزارها اجتناب ناپذیر است.

معرفی نرم افزار Miranda جهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

معرفی نرم افزار Miranda جهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

در اين روش که ابتدا براي پيش بيني اهدافmiRNA ها در ژنوم مگس سرکه استفاده می شد، وجود MREهای با جفت شدگی قوی در 3`UTR ژنها مورد نظر است. چون توالی seed در قسمت 5`miRNA قرار دارد از نظر این نرم افزار جفت شدگی بازها در این ناحیه امتیاز بیشتری نسبت به جفت شدگی بازها در انتهای 3` دارد. سپس این جفت شدگی ها از لحاظ ترمودینامیکی بررسی می‌شوند. میزان مثبت کاذب های پیش بینی شده توسط نرم افزار Miranda حدوداً بین 24 تا 39 درصد تقریب زده شده است ولی چنانچه چندین جایگاه شناسایی در یک ژن مشاهده شود این میزان کاهش پیدا می‌کند.

معرفی نرم افزار target scan/target scans جهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

معرفی نرم افزار target scan/target scans جهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

در سایر روش‌های پیش بینی MREها در ژنهای هدف، ابتدا جفت شدگی احتمالی تمام قسمتهای miRNA مورد استفاده قرار می گیرد و سپس با استفاده از معیارهای دیگر کاذب مثبتها فیلتر می شوند ولی در روش Target scan ابتدا جفت شدگی کامل برای ناحیه seed جستجو و سپس به نواحی اطراف بسط داده می‌شود. به این ترتیب بسیاری از پاسخ‌های مثبت کاذب از همان ابتدا فیلتر می‌شوند. Target scan اولین نرم افزاری بود که برای پیش بینی اهداف miRNAهای انسانی به کار گرفته شد. در این نرم افزار از ژنوم موش، موش صحرایی و ماهی برای بررسی حفظ شدگی استفاده می‌شود. میزان مثبت کاذب در این نرم افزار حدود 22 تا 31 درصد در نظر گرفته شده است. جفت شدگی miRNA در اینجا محدود به 6 نوکلئوتید ناحیه seed و سپس انطباق ناحیه 3` و اولین نوکلئوتید آدنین می باشد. البته، به خاطر جفت شدگی قوی مورد نیاز در ناحیه seed، هدف‌هایی که دارای حفاظت شدگی ضعیف هستند و یا دارای یک حباب در ناحیه جفت شدگی باشند از دست می‌روند.

معرفی نرم افزار pictar جهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

معرفی نرم افزار pictar جهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

این الگوریتم یک گروه از اورتولوگ های 3`UTR از گونه‌های مختلف را به عنوان داده ورودی در نظر می‌گیرد و آن‌هایی را انتخاب می‌کند که جفت شدگی ناحیه seed با miRNA را نشان دهند و سپس از لحاظ ترمودینامیکی فیلتر شده و بر اساس روش [1]HMM، امتیاز بندی می‌شود. Pictar اولین نرم افزاری بود که از ویژگی هم بیانی زمانی و مکانی miRNA و هدفش استفاده می‌کند.

معرفی نرم افزار Diana-microtجهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

معرفی نرم افزار Diana-microtجهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

اين سرور در سال ٢٠٠٤ با تركيب رويكردهاي تجربي و بيوانفورماتيكي توسعه داده شد. این نرم افزار برای پیش بینی جایگاه‌های اتصال بهتر، ترمودینامیک را به عنوان شاخص اولیه در نظر می‌گیرد. در این روش از پنجره‌های 38 نوکلئوتیدی در اطراف ناحیه 3`UTR استفاده و به بررسی انرژی آزاد نواحی اتصالی پیش بینی شده می‌پردازد و سپس با اطلاعات به دست آمده از توالی مقایسه می‌شود.

معرفی نرم افزار RNA hybridجهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

معرفی نرم افزار RNA hybridجهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

این نرم افزار نیز نواحی از 3`UTR را مشخص می‌کند که قابلیت ایجاد دوبلکس هایی که از لحاظ ترمودینامیکی مساعد هستند را دارند. این نرم افزار نیز برای پیش بینی جایگاه‌های اتصال بهتر، ترمودینامیک را به عنوان شاخص اولیه در نظر می‌گیرد.

معرفی نرم افزار Mirwalkجهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

معرفی نرم افزار Mirwalkجهت شناسایی بیوانفورماتیکی ژن های هدف میکروارناها (microRNAها)

این نرم افزار طویل‌ترین جفت شدگی ها را بین توالی ژن و miRNA مشخص می‌کند. ابتدا کل توالی ژن و توالی میتوکندریایی را بر اساس هپتامر ناحیه seed و miRNA بررسی و نواحی اتصالی ممکن را بر اساس بلندترین جفت شدگی انتخاب می‌کند؛ و سپس نواحی پیدا شده را بر اساس اینکه پروموتر، 5`UTR، CDS یا 3`UTR باشد بررسی می‌کند. همچنین این نرم افزار نتایج به دست آمده را با هشت نرم افزار دیگر شامل Diana-microt، Miranda، miRDB، Pictar، PITA، RNA22، RNAHybrid و Targetscan مقایسه و نتایج به صورت یک جدول به نمایش گذاشته می‌شود.

به طور کلی می‌توان گفت روش‌هایی که مبنای عمل آن‌ها٬ به صورت ترکیبی از الگوریتم‌های مختلف است٬ ديد کلی‌تری را در مورد احتمال هدف بودن ناحيه مورد مطالعه در اختیار ما قرار می‌دهند.

آموزش‌های مرتبط

دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *