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StickWRLD a déjà été utilisé pour détecter les dépendances d'interposition (JVP) entre les résidus dans les deux ADN 3 et en protéines 15-17 alignements. Ces résidus co-évolution, tandis que souvent distale par rapport à l'autre dans l'alignement de séquences, sont souvent proximale par rapport à l'autre dans la protéine repliée. StickWRLD permet la découverte rapide des résidus spécifiques de co-occurrence de tels sites, par exemple., Une alanine à la position "X" est fortement corrélée à une thréonine en position "y". Ces corrélations peuvent être le signe de relations structurelles prouvables, et typiquement des sites qui, par nécessité, co-évoluent. StickWRLD est capable de détecter ces relations même quand plus «traditionnelle» des approches utilisant des HMM pour décrire motifs échouent. Par exemple, l'analyse de l'alignement de PFAM du domaine de couvercle de ADK utilisant StickWRLD révèle une forte corrélation positive entre cystéines (C) aux positions 4 et 8 et une coordonnéepaire de C à des positions 35 et 38. Dans le même temps, StickWRLD a montré une forte relation positive similaire entre histidine (H) et la sérine (S) à 4 et 8, avec une forte relation négative entre ces derniers et le quatuor à C 4, 8, 35, et 38, et une forte relation positive avec de l'acide aspartique (D) et la thréonine (T) à des positions 35 et 38 respectivement. JVP supplémentaires existent entre le H, S, D, T et un motif T et G à la position **** 10 et 29 en B subtilis **** soulignant le caractère conditionnel de ces JVP - le motif tétracystéine ne «soins» sur les identités à ces deux positions, tandis que le H hydrophile, S, D, T triade exige que les résidus spécifiques dans ces positions presque absolument. Ces deux motifs de résidus d'dépendants de la position complètement différents peuvent remplir le même rôle le couvercle ADK. Comme on peut le voir sur la figure 6, un groupe important de IPDS, comprenant une association entre le noeud 3-G (glycine) à la position 132, Y (tyrosine) à la position 135, et un P (proliNE) à la position 141, est visible au premier plan (figure 6A). Dans la figure 6B, la vue a été biaisé pour positionner l'utilisateur légèrement au-dessus du cylindre, révélant une IPD entre un H (histidine) à la position 136 et une M (méthionine) en position 29, 107 résidus lointain. Un motif PFAM HMM dérivé du même domaine (Figure 2), quant à lui, non seulement ne détecte pas ces derniers comme spécifiquement variantes de motifs co-survenant, mais définit également les groupes globaux dans un système biologiquement non pris en charge 16.

Figure 1. »Subway Map" représentation de la B. subtilis adénosine kinase structure de domaine (ADK) du couvercle. Les flèches indiquent JVP identifiés dans l'alignement de PFAM d'ADK domaine Couvercle par StickWRLD. StickWRLD est en mesure d'identifier correctement JVP sein d'un cluster of résidus qui sont à proximité étroite de la protéine repliée. D'intérêt particulier sont la paire T et G aux positions 9 et 29, qui ne font IPD lorsque la tétrade de résidus à 4, 7, 24 et 27 ne sont pas C, C, C, C). numéros de résidus affichée représente B. subtilis positions d'alignement position et pas PFAM. S'il vous plaît, cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 2. Skylign 18 modèles de Markov cachés (HMM) Logo de séquence pour le domaine du couvercle de ADK. Alors que HMM sont des outils puissants pour déterminer les probabilités à chaque position ainsi que la contribution de chaque site pour le modèle global, l'indépendance de position de HMM les rend inadapté pour détecter JVP. Ce modèle ne suggère pas l'un desdépendances observées dans les représentations de StickWRLD (figure 6). S'il vous plaît, cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 3. Le Data Loader StickWRLD. Les utilisateurs peuvent choisir à partir de données de démonstration existants ou charger leurs propres données sous la forme de séquence d'ADN ou de protéines alignements.

Figure 4. La fenêtre de contrôle StickWRLD. Le volet de contrôle permet à l'utilisateur de modifier diverses propriétés de la vue ainsi que régler les seuils de contrôle de l'affichage des lignes de bord indiquant les relations entre les résidus (JVP). Entourées en rouge sont les valeurs par défaut qui doivent généralement t o être ajustée pour un meilleur affichage de tout ensemble de données. La valeur résiduelle fixe le seuil de (observé prévu) pour lesquels les lignes connecteur / d'association sont dessinés. Les commandes pour les étiquettes de colonnes et de contrôle de la balle ou non la position de la colonne et les valeurs de résidus (par exemple, "A" pour l'arginine) sont affichés. La colonne bordure bascule de contrôle de ligne sur et hors de l'affichage des lignes de bord reliant colonnes - pour les ensembles de données denses ce qui est mieux éteints. Les contrôles Colonne Epaisseur si la colonne elle-même ou non est affiché -. Cette option à une valeur très faible (par exemple, 0,1) sera tracer une ligne à travers les sphères de la colonne, ce qui rend facile de distinguer les colonnes d'un autre S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.
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Figure 5. Vue initiale de la fenêtre StickWRLD OpenGL avec le domaine de couvercle ensemble de données de la protéine Kinase Adenylate chargé. Le point de vue initial semble "bas" à travers le cylindre constitué des positions d'alignement de séquence. L'utilisateur peut faire tourner le cylindre à l'aide gauche de la souris un cliquer-glisser, et zoom in / out en utilisant droit de la souris un cliquer-glisser. Le point de vue initial est assez dense parce que l'affichage par défaut montre faibles taux même de co-évolution. Pour de nombreuses protéines, à ce paramètre, modules distincts peuvent être détectés, mais même dans densément co-évolution des protéines de l'affichage peut être rapidement et de manière interactive simplifiée pour trouver JVP les plus importantes en utilisant l'interface StickWRLD. S'il vous plaît, cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
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Figure 6. Vue Gros plan d'une visualisation StickWRLD de la protéine de domaine couvercle adénylate kinase. Ici, nous avons changé le défaut résiduel à 0,2. Cela augmente le seuil d'affichage des arêtes inter-résidus, montrant moins d'arêtes. Les bords qui restent indiquent JVP fortement associés. En outre, le point de vue a été tourné et zoomée pour permettre de faciliter la visualisation des bords. (A) Un grand groupe de JVP est visible au premier plan, y compris une association 3-noeud entre G (glycine) à la position 132, Y (tyrosine) à la position 135, et un P (proline) à la position 141. (B) Le point de vue a été biaisé pour positionner l'utilisateur légèrement au-dessus du cylindre, révélant une IPD entre un H (histidine) à la position 136 et une M (méthionine) à la position 29, 107 résidus lointain. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 7. fenêtre Contrôle StickWRLD inférieur droit de vue de l'information. CTRL + clic gauche sur un objet (par exemple, une sphère ou bord) dans la fenêtre OpenGL affiche les informations de l'objet dans le coin inférieur droit de la fenêtre de contrôle StickWLRD. Ici, nous voyons les informations d'un bord IPD entre une méthionine en position 29 et une histidine en position 136.