31 mai 2011
Une méthode de l'amortissement avant et robustes afin d'identifier le potentiel des motifs réglementaires en gènes co-régulés est présenté. Champ d'application ne nécessite pas de paramètres d'utilisateur et retourne motifs qui représentent d'excellents candidats pour des signaux de régulation. L'identification de ces signaux de régulation permet de comprendre la biologie sous-jacente.
L’objectif général de l’expérience suivante est d’identifier des signaux régulateurs potentiels dans des ensembles de gènes co-régulateurs et d’identifier d’autres gènes qui pourraient appartenir fonctionnellement à cet ensemble. Pour ce faire, il soumet une liste de gènes ou de séquences candidats à l’algorithme de portée. Dans un deuxième temps, les résultats de l’analyse sont examinés afin d’identifier les motifs les mieux notés.
Un ou plusieurs motifs sont choisis pour une étude plus approfondie. Ensuite, les gènes supplémentaires identifiés par scope pour un motif donné sont combinés avec l’ensemble de gènes d’origine et soumis à nouveau à scope pour des résultats d’analyse plus approfondis qui montrent des motifs dans le nouvel ensemble de gènes élargi. Ces modèles servent à confirmer l’identification du motif original et à suggérer des gènes supplémentaires qui pourraient être envisagés pour une investigation biologique plus approfondie pour la corégulation avec les gènes originaux soumis à la portée.
Le principal avantage de cette approche est que, contrairement à d’autres chercheurs de motifs, Scope utilise une approche d’ensemble qui se compose d’un certain nombre d’algorithmes différents, chacun d’entre eux ayant été conçu pour trouver un type spécifique de motif. De plus, la portée n’oblige pas l’utilisateur à fournir des informations inconnues telles que la longueur du motif ou le nombre d’occurrences du motif que vous vous attendez à trouver. L’interface utilisateur est extrêmement simple et ne nécessite aucune expertise en matière de recherche de séquences réglementaires.
Par conséquent, notre utilisateur sera en mesure d’effectuer l’analyse de manière très simple et directe. La sortie de l’oscilloscope est de nature très graphique, ce qui signifie que lorsque vous obtenez les résultats, il est très intuitif de trouver des modèles et d’identifier les motifs qui vous intéressent. Pour commencer, préparez une liste de noms pour les gènes qui peuvent être corégulés.
Pour l’analyse par portée, enregistrez la liste sous forme de fichier texte ou copiez-la dans le presse-papiers pour la coller ultérieurement dans la portée. Le fichier doit contenir un nom de gène par ligne sans informations supplémentaires. Démarrez le navigateur Web et connectez-le à l’URL ici.
Les informations dont l’étendue a besoin pour effectuer l’analyse peuvent être saisies. À l’aide du menu contextuel des espèces, choisissez l’espèce à examiner. Il est important de choisir la bonne espèce car la portée se réfère au génome pour calculer les fréquences de fond d’occurrence.
Pour tout motif candidat, il s’agit d’examiner la séquence en amont. Les boutons radio sont utilisés pour choisir une longueur intergénique ou fixe. Intergenic analysera toute la séquence entre le gène d’intérêt et le gène précédent, tandis qu’en choisissant une longueur fixe, nous examinerons exactement ce nombre de nucléotides en amont du début du gène actuel.
Ensuite, indiquez l’ensemble de gènes à analyser en collant la liste de gènes ou en affichant une séquence dans la zone de texte de la liste de gènes, ou en appuyant sur le bouton choisir un fichier pour sélectionner le fichier. La section des résultats doit inclure peut être utilisée pour saisir un motif à inclure dans son analyse et est utile lors de la recherche d’un motif spécifique. La dernière section de la page peut être utilisée pour saisir une adresse e-mail et un commentaire à enregistrer avec l’analyse.
Si cela est rempli, enverra un e-mail avec un lien vers la page Web contenant les résultats. Maintenant que les paramètres de portée ont été décrits, le bouton de recherche d’exemple sera utilisé pour montrer comment le programme de portée est exécuté. En appuyant sur ce bouton, vous remplirez automatiquement toutes les informations nécessaires qui ont été décrites pour une exécution manuelle.
Trois gènes sont automatiquement saisis et les choix appropriés sont sélectionnés pour les autres champs. Ces trois gènes sont impliqués dans l’entretien des télomères via la recombinaison dans le croce visier. Si vous laissez l’option de gènes supplémentaires cochée, vous demanderez à Scope de parcourir le génome et d’identifier tous les autres gènes qui ont ce motif en amont, ce qui entraînera une augmentation du score de motif lorsqu’il est ajouté à l’ensemble de gènes d’origine.
Enfin, lancez l’analyse en appuyant sur le bouton exécuter la portée en bas de la page. Une fois l’analyse exécutée, les résultats s’affichent à l’écran. Le haut de la page contient un tableau d’informations sur les motifs qui ont été trouvés à l’aide de Scope.
La première colonne contient une liste des motifs qui ont été trouvés et de petits carrés colorés servent de légende pour la carte graphique des motifs illustrée ci-dessous. L’affichage d’un motif donné peut être activé ou désactivé en cliquant dans la case colorée. D’autres colonnes de données incluent le comptage, le nombre d’occurrences du motif dans la valeur sig de l’ensemble des gènes, une indication de l’importance de la couverture de ce motif, la fraction des gènes soumis qui contiennent au moins une instance de ce motif et l’algorithme indiquant lequel des trois algorithmes de composant de portée a été utilisé pour détecter le motif.
En cliquant sur l’un des motifs répertoriés, l’utilisateur accède à une page contenant des informations détaillées sur ce motif. Sur cette page. Le motif est représenté de trois manières, un logo de séquence, une position, une matrice de poids et une liste de toutes les instances de motif avec leurs positions, leurs brins et leurs gènes.
Plus bas sur la page se trouvent des détails supplémentaires concernant les résultats de la recherche d’autres gènes contenant ce motif. Dans ce cas, il y avait 65 autres gènes contenant le motif, qui ont tous amélioré la valeur SIG lorsqu’ils étaient ajoutés au gène d’origine. Poser. Appuyez sur ajouter vérifier les gènes à la recherche pour revenir à la page de configuration de l’étendue.
Avec ces gènes ajoutés à l’ensemble de gènes d’origine et à l’ensemble de paramètres comme ils l’étaient précédemment en utilisant cet exemple, 10 gènes supplémentaires sont ajoutés aux trois d’origine. Les résultats de l’analyse de la portée des gènes supplémentaires pour ce motif sont présentés ici. Les trois gènes originaux se trouvent au bas des résultats.
L’examen du motif dans la région amont de ces gènes supplémentaires montre clairement qu’ils sont similaires. Le motif original est maintenant le motif le mieux noté de l’ensemble montré ici est un résultat d’analyse supplémentaire d’un ensemble différent de gènes impliqués dans la biogenèse des ribosomes. Un motif de deux motifs est clairement visible pour la plupart des gènes examinés.
La sortie graphique de scope rend ces types de motifs très faciles à discerner pour l’utilisateur. Contrairement à de nombreux autres chercheurs de motifs, scope n’exige pas que l’utilisateur devine la longueur du motif ou les types de motifs que le programme doit rechercher. Que vous soyez un expert ou un novice, scope a la même interface et vous fournira les mêmes résultats.
De plus, la capacité de scope à trouver d’autres gènes qui pourraient être co-régulés avec votre ensemble de gènes initial fournit de nouvelles idées pour l’expérimentation biologique. L’approche d’ensemble signifie généralement que la portée renverra les résultats les plus significatifs et souvent beaucoup plus précis que dans d’autres chercheurs de motifs. N’oubliez pas, cependant, que l’interprète ultime des résultats est vous, le scientifique de la vie.
Peu importe ce que dit l’ordinateur, les résultats doivent avoir un sens en termes de contexte biologique.
Cet article présente une méthode robuste pour identifier des motifs régulateurs potentiels dans des gènes co-régulés à l'aide de l'algorithme SCOPE. L'approche simplifie la découverte de motifs en éliminant le besoin de paramètres définis par l'utilisateur, améliorant ainsi la compréhension des signaux régulateurs dans les systèmes biologiques.
Les équipes de biopharmacie en phase de découverte ont besoin d'outils robustes et impartiaux pour identifier les motifs régulateurs responsables de la co-régulation des gènes, ce qui permet de valider les cibles et de réduire les risques mécanistiques. L'approche combinée de recherche de motifs de SCOPE permet de détecter avec une grande confiance des éléments régulateurs sans hypothèse préalable sur les motifs, réduisant ainsi l'ambiguïté en phase précoce de découverte. Cette capacité renforce la fiabilité prédictive et oriente le tri du portefeuille en révélant les réseaux régulateurs sous-jacents aux ensembles de gènes d'intérêt.
SCOPE s'intègre à l'interface entre la phase initiale de découverte et l'identification de candidats, permettant une analyse fondée sur des hypothèses des motifs régulateurs et un raffinement itératif des ensembles de gènes.