عرض توضيحي لمحاذاة التسلسل للتنبؤ عبر الأنواع أداة الحساسية للتقييم السريع لحفظ البروتين

في سياق السلامة الكيميائية ، يوفر بروتوكول SeqAPASS عملية سريعة ومبسطة لتقييم حفظ البروتين عبر تنوع الأنواع ، لاستقراء كل من السمية ومعرفة المسار البيولوجي. تم تطوير SeqAPASS كواجهة مبسطة وشفافة وسهلة الاستخدام على شبكة الإنترنت للاستقراء السريع عبر الأنواع ، ومخصصة للاستخدام من قبل كل من الباحثين وصانعي القرار. وتتصدى الأداة للتحدي المتمثل في استقراء معارف السمية الكيميائية باستخدام المعلومات المتاحة حول حساسية الأنواع، للتنبؤ باستمرار بالحساسية الكيميائية لمئات إلى آلاف الأنواع التي لا يمكن اختبارها في بيئة مختبرية.

لبدء العمل باستخدام أداة SeqAPASS ، انتقل أولا إلى seqapass.epa.gov. يمكن للمستخدمين الحاليين تحديد زر تسجيل الدخول إلى حسابك. يمكن للمستخدمين الجدد إنشاء حساب عن طريق تحديد الرابط على الصفحة الرئيسية.

بعد تسجيل الدخول إلى أداة SeqAPASS ، انتقل إلى علامة التبويب طلب تشغيل SeqAPASS. يتضمن SeqAPASS العديد من الموارد المفيدة لمساعدة المستخدمين على تحديد هدف بروتين الاستعلام. يمكن الوصول إليها بالنقر فوق أزرار القائمة المنسدلة ضمن تحديد هدف البروتين.

بمجرد تحديد هدف البروتين ، انقر فوق إما حسب الأنواع أو عن طريق الانضمام ضمن مقارنة تسلسلات الأحماض الأمينية الأولية. على سبيل المثال ، لتحليل حفظ مستقبل mu الأفيوني ، انقر فوق حسب الانضمام ، وأدخل رقم الانضمام في مربع انضمام البروتين. ما لم يتم تحديد انضمام البروتين بالفعل من قبل المستخدم ، يوصى بخيار البحث عن الأنواع.

حدد طلب تشغيل لبدء الاستعلام. بمجرد إرسال استفسارك ، حدد علامة التبويب SeqAPASS Run Status في أعلى الصفحة لعرض حالة التشغيل المرسل. يعتمد وقت الإكمال على الاستخدام الحالي للأداة.

في علامة التبويب عرض تقارير SeqAPASS ، يتم سرد جميع عمليات التشغيل التي تم إجراؤها ضمن حساب معين. حدد عرض التقرير لعرض البيانات في مستعرض الويب، وانقر فوق طلب تقرير محدد لفتح صفحة معلومات بروتين الاستعلام من المستوى الأول، وعرض النتائج وخيارات تخصيص البيانات. لتطوير تحليل SeqAPASS من المستوى الثاني وتشغيله، وتقييم حفظ مجالات بروتين معينة، انقر فوق علامة الجمع بجوار رأس المستوى الثاني في صفحة معلومات بروتين استعلام المستوى الأول لملء قائمة استعلام المستوى الثاني.

انقر فوق المربع تحديد مجال لتعبئة قائمة بالمجالات الوظيفية لبروتين الاستعلام. بمجرد تحديد مجال من قاعدة بيانات المجال المحفوظ NCBI ، وتحديده في القائمة المنسدلة SeqAPASS ، ابدأ استعلام المستوى الثاني. يتم ذلك عن طريق النقر فوق الزر طلب تشغيل المجال.

انقر فوق تحديث المستوى الثاني والثالث من عمليات التشغيل لتعبئة بيانات المستوى الثاني. ضمن عرض بيانات المستوى الثاني، انقر فوق المربع تحديد المجال المكتمل لتحديد الانضمام إلى المجال المكتمل. يمكنك بعد ذلك النقر فوق الزر عرض بيانات المستوى الثاني لفتح النتائج.

يتم عرض البيانات ضمن علامة التبويب View SeqAPASS للمستوى المحدد ، أولا ، دعنا نلقي نظرة على بيانات المستوى الأول. في صفحة معلومات بروتين الاستعلام، حدد زر الاختيار إلى جانب التقرير الأساسي أو الكامل لعرض البيانات بتنسيق مكثف أو موسع. سيكون لدى الأنواع إما تنبؤ بالحساسية بنعم أو لا ، مما يشير إلى ما إذا كان البروتين محفوظا بالنسبة لتسلسل الاستعلام.

ضمن التقرير ، انقر فوق انضمام البروتين المناسب أو معرف الأنواع للارتباط بقواعد بيانات NCBI والوصول إلى مزيد من المعلومات. لاستكشاف بيانات السمية المقابلة للأنواع مع تنبؤات الحساسية ، قم بالتمرير إلى الجانب الأيمن من جدول النتائج لعرض عمود ECOTOX. انقر فوق الروابط لفتح الأنواع المعنية داخل قاعدة معارف ECOTOXicology ، حيث يمكنك العثور على بيانات السمية بالإضافة إلى التقارير الكاملة والأولية ، يمكن عرض تقرير موجز للبيانات عن طريق تحديد عرض تقرير ملخص المستوى الأول.

يعرض التقرير الموجز مقاييس الملخص وتنبؤات القابلية عبر مجموعات التصنيف. يمكن تنزيل البيانات بأي شكل تقرير بسهولة. مع تحديد نوع التقرير المطلوب، انقر على تنزيل الجدول لحفظه كملف جدول بيانات.

لعرض بيانات المستوى الثاني، قم بالتمرير إلى أعلى علامة التبويب عرض SeqAPASS، وحدد المستوى الثاني. يتم عرض بيانات المستوى الثاني من SeqAPASS في تقارير مثل تقارير المستوى الأول ، وهي متاحة أيضا في أسفل صفحة معلومات بروتين الاستعلام. حدد زر الاختيار بجوار نوع التقرير المطلوب لعرض البيانات.

تعرض تقارير المستوى الثاني معلومات مماثلة لتلك الموجودة في المستوى الأول ، مع معلومات إضافية عن مجال البروتين. يمكن تصور بيانات SeqAPASS بسهولة لتسهيل التفسير. انقر فوق علامة الجمع الموجودة بجوار المرئيات، متبوعة بالزر تصور البيانات، لفتح BoxPlot تفاعلي في علامة تبويب جديدة.

في علامة التبويب الجديدة ، حدد الزر BoxPlot. في الجزء العلوي من صفحة BoxPlot ، يمكن أن تساعد خيارات التحكم المستخدم في تخصيص الرسم البياني. يمكن للمستخدمين إضافة أو إزالة مجموعات تصنيفية من الرسم البياني ، ويمكنهم تحديد الأنواع ليتم عرضها في وسيلة إيضاح ، واختيار كيفية عرض أسماء الأنواع ، وتسليط الضوء على مجموعات فرعية معينة من الأنواع ، مثل الأنواع المهددة أو المهددة بالانقراض.

يمكن تصدير التصورات وحفظها بسهولة. انقر فوق تنزيل BoxPlot لتحديد نوع الملف وتنزيل الشكل. قبل التنزيل ، يمكن للمستخدمين تخصيص دقة نوع الملف للصورة.

على الرغم من أن إعدادات التقرير الافتراضية كافية لمعظم التحليلات، إلا أنه يمكن تغيير المعلمات باستخدام القوائم الفرعية أعلى قائمة معلومات بروتين الاستعلام. لتسجيل إعدادات التقرير الحالية، انقر فوق الزر تنزيل إعدادات التقرير الحالي لتنزيل ملف يلتقط الإعدادات الحالية المطبقة. يمكن القيام بذلك للمستوى الأول والمستوى الثاني.

هنا المثال هو للمستوى الأول. لبدء تحليل SeqAPASS من المستوى الثالث ، انتقل إلى صفحة معلومات بروتين استعلام المستوى الأول وانقر فوق علامة الجمع بجوار رأس المستوى الثالث لملء قائمة استعلام المستوى الثالث التي تسمح بمقارنات بقايا الأحماض الأمينية الفردية. قبل إجراء تحليل المستوى الثالث ، يجب تحديد بقايا الأحماض الأمينية المحددة من خلال مراجعة الأدبيات الموجودة.

انقر فوق علامة الجمع الموجودة بجوار مستكشف المراجع لفتح أداة مستكشف المراجع. يمكن أن يساعدك هذا في إنشاء سلسلة منطقية محددة مسبقا للاستعلام عن الأدبيات المتوفرة. انقر على الرابط إنشاء الباحث العلمي من Google لإنشاء سلسلة بحث في الأدبيات.

يمكن نسخ هذا واستخدامه للبحث في قواعد بيانات الأدبيات المطلوبة. أو سيؤدي تحديد البحث في الباحث العلمي من Google إلى البحث تلقائيا في مطبوعات الباحث العلمي من Google باستخدام سلسلة البحث المحددة مسبقا. بمجرد اختيار بقايا الأحماض الأمينية ، يمكن للمستخدمين إعداد تحليل المستوى الثالث.

حدد تسلسل القالب الذي سيتم محاذاة الأنواع التي يختارها المستخدم ومقارنتها. اختياريا، يمكن إدخال تسلسلات قوالب إضافية في المربع مقارنات إضافية. قبل محاذاة تسلسلات معينة، يجب على المستخدمين إدخال اسم تشغيل معرف من قبل المستخدم.

سيتم استخدام هذا لتحديد المدى. حدد المجموعة التصنيفية في المربع اختيار مجموعة تصنيفية. وتجدر الإشارة إلى أن هذه العملية ستتكرر لجميع المجموعات التصنيفية التي يرغب المستخدم في تقييمها من أجل الحفظ.

بمجرد تحديد جميع الأنواع المرغوبة للمحاذاة مع تسلسل القالب، حدد طلب تشغيل بقايا. بمجرد محاذاة جميع الأنواع، انقر فوق تحديث المستوى الثاني والثالث أشواط، لتعبئة قائمة تحديد اسم تشغيل المستوى الثالث بمهام المستوى الثالث المكتملة. يمكن عرض بيانات المستوى الثالث إما حسب مجموعة تصنيفية فردية، أو عبر مجموعات تصنيفية متعددة.

انقر فوق دمج بيانات المستوى الثالث لفتح مربع الحوار المدمج من المستوى الثالث، وتحليل مجموعات تصنيفية متعددة معا في نفس الوقت. باستخدام مربع الحوار دمج تقارير المستوى الثالث، حدد قالب المستوى الثالث لاستخدامه كأساس للمقارنة. بعد ذلك ، اختر الوظائف المكتملة للمقارنة.

اطلب وظائف المستوى الثالث حسب الرغبة، وانقر فوق عرض بيانات المستوى الثالث لإنتاج صفحة تقرير المستوى الثالث. في صفحة معلومات بروتين قالب المستوى الثالث، يتم عرض مواضع الأحماض الأمينية المحددة مسبقا من تسلسل القالب، ويمكن تحديدها للمحاذاة. أدخل المواضع في مربع النص مفصولة بفواصل، أو بدلا من ذلك، حدد من قائمة البقايا.

بمجرد إدخال جميع المواضع ، حدد نسخ إلى قائمة المخلفات لنقل المخلفات إلى مربع التحديد. بمجرد تحديد جميع مواضع الأحماض الأمينية والتحقق من دقتها ، انقر فوق تحديث التقرير لتحديث التسلسلات المحاذاة مع المواضع المحددة. قم بالتمرير إلى أسفل الصفحة لعرض تقرير بالنتائج.

مثل المستويات السابقة، حدد زر الاختيار بجوار التقرير الأساسي أو الكامل لتحديد نوع التقرير. تعرض تقارير المستوى الثالث أنواعا وبروتينات متشابهة ، وتتضمن معلومات المحاذاة والحفظ لكل بقايا الأحماض الأمينية التي تم تقييمها. لحفظ التقرير، انقر على تنزيل الجدول في أسفل التقرير، واحفظه كملف جدول بيانات.

يمكن للمستخدمين أيضا تحديد عرض تقرير ملخص المستوى الثالث لعرض جدول تقرير ملخص وتنزيله. لعرض مرئيات لبيانات المستوى الثالث، انقر فوق علامة الجمع بجوار رأس المرئيات وحدد مرئيات البيانات لفتح صفحة جديدة. انقر فوق خريطة الحرارة في صفحة معلومات المرئيات لفتح الرسم التفاعلي وعناصر التحكم.

في صفحة المرئيات ضمن عناصر التحكم، حدد المجموعات التصنيفية التي سيتم عرضها في الخريطة الحرارية، وقم بنقلها باستخدام زر السهم، وأعد ترتيبها إذا رغبت في ذلك. بشكل افتراضي ، يعرض تصور الخريطة الحرارية الاسم الشائع للأنواع ، وتنبؤات الحساسية الإجمالية ، وحالة المطابقة لكل بقايا الأحماض الأمينية. توجد خيارات معالجة إعدادات الخريطة الحرارية في القوائم القابلة للتوسيع تحت عنوان التحكم.

ضمن خيارات التقرير ، يمكن تحديد تقرير بسيط أو كامل ، ويمكن تبديل الأنواع المعروضة بين الأسماء الشائعة أو العلمية. ضمن التحديدات الاختيارية، يمكن اختيار مجموعات فرعية من الأنواع، مثل الأنواع المرشحة للأورثولوجي، والأنواع المهددة بالانقراض، والكائنات الحية النموذجية الشائعة، وإبرازها في الخريطة الحرارية. ضمن إعدادات الخريطة الحرارية ، يمكن تخصيص المعلومات المعروضة على الخريطة الحرارية ، عن طريق إلغاء تحديد المربعات وتحديدها.

يمكن إزالة تنبؤات الحساسية ونص الحساسية ، ويمكن إزالة محاذاة الأحماض الأمينية ومعلومات الأحماض الأمينية. لحفظ تصور الخريطة الحرارية ، انقر فوق تنزيل خريطة التمثيل اللوني واختر نوع الملف المطلوب. يتميز SeqAPASS بتقرير ملخص القرار ، والذي يسمح للمستخدمين بتقييم تنبؤات الحساسية بسرعة عبر المستويات والأنواع في وقت واحد.

سيؤدي النقر فوق دفع المستوى إلى تقرير DS من صفحات النتائج أو تصور البيانات إلى نقل البيانات إلى علامة التبويب تقرير DS ، حيث يمكن دمج جميع مستويات التحليلات وعرضها. تظهر نتائج تحليل المستوى الأول لمستقبلات mu الأفيونية قطعا للحساسية بنسبة 55٪ مع وجود نسبة تشابه في المائة للثدييات والطيور والزواحف والبرمائيات ومعظم أنواع الأسماك التي تقع فوق هذا الحد ، وتتلقى تنبؤا بالحساسية ل Yes. تتلقى تلك الصناديق الموجودة أسفل الحد الفاصل تماما تنبؤا بقابلية التأثر ب "لا".

حدد تحليل المستوى الثاني للمجال الوظيفي للمواد الأفيونية mu قطعا أعلى للحساسية بنسبة 88٪ مع الثدييات والطيور والزواحف والبرمائيات ومعظم أنواع الأسماك فوق هذا الحد ، مما يوفر خطا آخر من الأدلة للحفظ ، أو مستقبلات mu الأفيونية عبر الفقاريات. ضمن تحليل المستوى الثالث ، أسفرت جميع الأنواع التي تم تقييمها عن توقع قابلية نعم. نظرا لأن هذه الأحماض الأمينية مهمة في ربط كل من ناهضات مستقبلات الأفيون القوية ومضادات قوية ، تشير هذه البيانات إلى أن المركبات الأفيونية التي تستهدف المستقبلات البشرية قد تتفاعل بشكل مشابه مع المستقبلات عبر أنواع الفقاريات.

المستوى الثالث من SeqAPASS مفيد لتوليد الفرضيات. حتى إذا لم تكن بقايا الأحماض الأمينية الحرجة معروفة بالبروتين محل الاهتمام ، يمكن استخدام الأداة للنظر عبر الأنواع وتحديد مكان الحفظ ، أو أقل حفظا. يمكن بعد ذلك اختبار هذه الفرضيات باستخدام تقنيات البيولوجيا الجزيئية ، مثل دراسات الطفرات الموجهة للموقع.

كان التركيز الأولي ل SeqAPASS على الأهداف الكيميائية. ومع ذلك ، فإن بحثنا يتوسع لاستكشاف إنزيمات الأيض الأولية ، وبروتينات النقل ، وكذلك البروتينات المشاركة في التراكم الأحيائي.