مايو 31, 2011
الهدف العام للتجربة التالية هو تحديد الإشارات التنظيمية المحتملة في مجموعات من الجينات المشتركة وتحديد الجينات الأخرى التي قد تنتمي وظيفيا إلى هذه المجموعة. يتم تحقيق ذلك عن طريق تقديم قائمة بالجينات أو التسلسلات المرشحة إلى خوارزمية النطاق. كخطوة ثانية ، يتم فحص نتائج التحليل لتحديد الزخارف ذات الدرجات العالية.
يتم اختيار زخارف واحدة أو أكثر لمزيد من التحقيق. بعد ذلك ، يتم دمج الجينات الإضافية المحددة حسب نطاق شكل معين مع مجموعة الجينات الأصلية وإعادة تقديمها إلى نطاق مزيد من نتائج التحليل التي تظهر أنماط الحافز في مجموعة الجينات الموسعة الجديدة. تعمل هذه الأنماط على تأكيد تحديد الحافز الأصلي واقتراح جينات إضافية يمكن أخذها في الاعتبار لمزيد من التحقيق البيولوجي للتنظيم المشترك مع الجينات الأصلية المقدمة إلى النطاق.
الميزة الرئيسية لهذا النهج هي أنه على عكس مكتشفات الزخارف الأخرى ، يستخدم النطاق نهجا جماعيا يتكون من عدد من الخوارزميات المختلفة ، تم تصميم كل منها للعثور على نوع معين من الزخارف. بالإضافة إلى ذلك ، لا يجبر النطاق المستخدم على تقديم معلومات غير معروفة مثل طول الحافز أو عدد مرات تكرار الحافز التي تتوقع العثور عليها. واجهة المستخدم بسيطة للغاية ولا تتطلب أي خبرة في العثور على التسلسل التنظيمي.
لذلك ، سيتمكن مستخدمنا من إجراء التحليل بطريقة بسيطة ومباشرة للغاية. مخرجات النطاق رسومية للغاية بطبيعتها ، وهذا يعني أنه عندما تستعيد النتائج ، فمن السهل جدا العثور على الأنماط وتحديد الزخارف التي تهمك. للبدء ، قم بإعداد قائمة بأسماء الجينات التي قد تكون منظمة بشكل مشترك.
للتحليل حسب النطاق، احفظ القائمة كملف نصي أو انسخها إلى الحافظة لصقها في النطاق لاحقا. يجب أن يحتوي الملف على اسم جين واحد لكل سطر بدون معلومات إضافية. ابدأ تشغيل متصفح الويب وقم بتوصيله بعنوان URL هنا.
يمكن إدخال المعلومات التي يحتاجها النطاق لإجراء التحليل. باستخدام القائمة المنبثقة للأنواع ، اختر الأنواع المراد فحصها. من المهم اختيار الأنواع الصحيحة لأن النطاق يشير إلى الجينوم لحساب ترددات الحدوث في الخلفية.
بالنسبة لأي فكرة مرشحة ، فإنه يفحص تسلسل المنبع. تستخدم أزرار الاختيار لاختيار الطول بين الجينات أو الثابت. سيحلل Intergenic كل التسلسل بين الجين المعني والجين السابق ، بينما باختيار طول ثابت ، سننظر بالضبط إلى هذا العدد من النيوكليوتيدات في اتجاه المنبع من بداية الجين الحالي.
بعد ذلك ، أبلغ النطاق بمجموعة الجينات التي سيتم تحليلها إما عن طريق لصق قائمة الجينات أو تسريع تسلسل في مربع نص قائمة الجينات ، أو بالضغط على زر اختيار ملف لتحديد الملف. يجب أن تتضمن النتائج قسما يمكن استخدامه لإدخال فكرة للنطاق لتضمينه في تحليله وهو مفيد عند البحث عن فكرة معينة. يمكن استخدام القسم الأخير في الصفحة لإدخال عنوان بريد إلكتروني وتعليق ليتم حفظه مع التحليل.
إذا تم ملء هذا النطاق ، إرسال بريد إلكتروني يحتوي على رابط إلى صفحة الويب التي تحتوي على النتائج. الآن بعد أن تم وصف معلمات النطاق ، سيتم استخدام زر البحث النموذجي لتوضيح كيفية تشغيل برنامج النطاق. سيؤدي الضغط على هذا الزر تلقائيا إلى ملء جميع المعلومات الضرورية التي تم وصفها للتشغيل اليدوي.
يتم إدخال ثلاثة جينات تلقائيا ويتم تحديد الخيارات المناسبة للحقول الأخرى. تشارك هذه الجينات الثلاثة في صيانة التيلومير عن طريق إعادة التركيب في الغطاء الصلاحي. سيؤدي الحفاظ على خيار الجينات الإضافية إلى توجيه النطاق للنظر في الجينوم وتحديد أي جينات أخرى لها هذا الشكل الأولي مما يؤدي إلى زيادة درجة الحافز عند إضافتها إلى مجموعة الجينات الأصلية.
أخيرا ، ابدأ التحليل بالضغط على زر نطاق التشغيل في أسفل الصفحة. بعد تشغيل التحليل ، تظهر النتائج على الشاشة. يحتوي الجزء العلوي من الصفحة على جدول معلومات حول الزخارف التي تم العثور عليها باستخدام النطاق.
يحتوي العمود الأول على قائمة بالزخارف التي تم العثور عليها والمربعات الملونة الصغيرة بمثابة وسيلة إيضاح لخريطة الزخارف الرسومية الموضحة أدناه. يمكن تشغيل عرض أي شكل معين أو إيقاف تشغيله بالنقر فوق المربع الملون. تتضمن أعمدة البيانات الأخرى حساب عدد تكرارات الحافز في قيمة sig لمجموعة الجينات بأكملها ، وهو مؤشر على أهمية تغطية الحافز هذه ، وجزء الجينات المقدمة التي تحتوي على مثيل واحد على الأقل من هذا الشكل والخوارزمية التي تخبرنا بأي من خوارزميات مكونات النطاق الثلاثة التي تم استخدامها للكشف عن الحافز.
سيؤدي النقر فوق أي من الزخارف المدرجة إلى نقل المستخدم إلى صفحة تحتوي على معلومات مفصلة عن هذا الشكل. في هذه الصفحة. يتم تمثيل الحافز بثلاث طرق ، شعار التسلسل ، والموضع ، ومصفوفة الوزن ، وقائمة بجميع حالات الزخارف مع مواقعها ، وخيوطها ، وجيناتها.
علاوة على ذلك ، توجد تفاصيل إضافية في أسفل الصفحة فيما يتعلق بنتائج البحث عن جينات أخرى تحتوي على هذا الشكل. في هذه الحالة ، كان هناك 65 جينا آخر يحتوي على الشكل ، وكلها حسنت قيمة SIG عند إضافتها إلى الجين الأصلي. جبر. سيعود الضغط على إضافة جينات التحقق للبحث إلى صفحة إعداد النطاق.
مع إضافة هذه الجينات إلى مجموعة الجينات الأصلية ومجموعة المعلمات كما كانت تستخدم هذا المثال سابقا ، تتم إضافة 10 جينات إضافية إلى الثلاثة الأصلية. تظهر هنا نتائج تحليل نطاق الجينات الإضافية لهذا الشكل. الجينات الثلاثة الأصلية موجودة في الجزء السفلي من النتائج.
إن النظر إلى نمط الزخارف في منطقة المنبع لهذه الجينات الإضافية يظهر بوضوح أنها متشابهة. الفكرة الأصلية هي الآن الفكرة الأعلى تسجيلا في المجموعة الموضحة هنا هي نتيجة تحليل إضافية لمجموعة مختلفة من الجينات المشاركة في التكوين الحيوي للريبوسوم. مرئي بوضوح هو نمط من شكلين يمكن رؤيتهما لمعظم الجينات التي يتم فحصها.
يجعل الإخراج الرسومي للنطاق هذه الأنواع من الأنماط أمرا سهلا للغاية على المستخدم لتمييزه. على عكس العديد من مكتشفات الزخارف الأخرى ، لا يتطلب النطاق من المستخدم تخمين طول الحافز أو أنواع الزخارف التي يجب أن يبحث عنها البرنامج. سواء كنت خبيرا أو مبتدئا ، فإن النطاق له نفس الواجهة وسيوفر لك نفس النتائج.
بالإضافة إلى ذلك ، توفر قدرة Scope على العثور على جينات أخرى قد تكون منظمة بشكل مشترك مع مجموعة الجينات الأولية أفكارا جديدة للتجارب البيولوجية. عادة ما يعني نهج المجموعة أن النطاق سيعيد النتائج الأكثر أهمية وغالبا ما يكون أكثر دقة من مكتشفات الزخارف الأخرى. لا تنس أن المفسر النهائي للنتائج هو أنت عالم الحياة.
بغض النظر عما يقوله الكمبيوتر ، يجب أن تكون النتائج منطقية من حيث السياق البيولوجي.
تقدم هذه المقالة طريقة قوية لتحديد العناصر التنظيمية المحتملة في الجينات ذات التنظيم المشترك باستخدام خوارزمية SCOPE. يسهّل هذا النهج عملية اكتشاف العناصر التنظيمية من خلال إلغاء الحاجة إلى المعاملات المحددة من قبل المستخدم، مما يعزز فهم الإشارات التنظيمية في الأنظمة البيولوجية.
تتطلب فرق الأدوية الحيوية في مرحلة الاكتشاف أدوات قوية وغير متحيزة لتحديد الزخارف التنظيمية (regulatory motifs) التي تقود التنظيم المشترك للجينات، مما يدعم التحقق من الأهداف والحد من المخاطر الميكانيكية. يتيح نهج SCOPE للعثور على الزخارف الجماعية اكتشاف العناصر التنظيمية بثقة عالية دون افتراضات مسبقة حول الزخارف، مما يقلل من الغموض في مراحل الاكتشاف المبكرة. وتعزز هذه القدرة من الثقة التنبؤية وتساهم في عملية فرز المحفظة الدوائية من خلال الكشف عن الشبكات التنظيمية الكامنة وراء مجموعات الجينات ذات الأهمية.
يعمل نظام SCOPE عند نقطة التلاقي بين مرحلتي الاكتشاف المبكر وتحديد المركبات الرائدة، مما يتيح إجراء تحليل للموتيفات التنظيمية القائمة على الفرضيات وتحسيناً تكرارياً لمجموعات الجينات.