31 maggio 2011
Un metodo straight-forward e robusto per identificare potenziali motivi di regolamentazione geni co-regolati è presentato. SCOPE non richiede alcun parametro utente e motivi ritorni che rappresentano ottimi candidati per i segnali regolamentari. L'identificazione di tali segnali regolatori aiuta a comprendere la biologia di base.
L'obiettivo generale del seguente esperimento è quello di identificare potenziali segnali regolatori in set di geni co-regolati e di identificare altri geni che potrebbero appartenere funzionalmente a questo set. Ciò si ottiene inviando un elenco di geni o sequenze candidati all'algoritmo dell'oscilloscopio. In una seconda fase, i risultati dell'analisi vengono esaminati per identificare i motivi ad alto punteggio.
Uno o più motivi vengono scelti per indagare ulteriormente. Successivamente, i geni extra identificati per ambito per un dato motivo vengono combinati con il set genico originale e ripresentati per ulteriori analisi si ottengono risultati che mostrano modelli di motivi nel nuovo set di geni ingrandito. Questi modelli servono a confermare l'identificazione del motivo originale e a suggerire geni aggiuntivi che potrebbero essere presi in considerazione per ulteriori indagini biologiche per la co-regolazione con i geni originali sottoposti all'ambito.
Il vantaggio principale di questo approccio è che, a differenza di altri cercatori di motivi, l'oscilloscopio utilizza un approccio d'insieme che consiste in una serie di algoritmi diversi, ognuno dei quali è stato progettato per trovare un tipo specifico di motivo. Inoltre, l'ambito non obbliga l'utente a fornire informazioni non conoscibili, ad esempio la lunghezza del motivo o il numero di occorrenze del motivo che si prevede di trovare. L'interfaccia utente è estremamente semplice e non richiede alcuna competenza nella ricerca di sequenze normative.
Pertanto, il nostro utente sarà in grado di eseguire l'analisi in modo molto semplice e diretto. L'output dell'oscilloscopio è di natura altamente grafica e ciò significa che quando si ottengono i risultati, è molto intuitivo trovare modelli e identificare i motivi che ti interessano. Per iniziare, prepara un elenco di nomi per i geni che possono essere co-regolati.
Per l'analisi in base all'ambito, salvare l'elenco come file di testo o copiarlo negli Appunti per incollarlo nell'ambito in un secondo momento. Il file deve contenere un nome di gene per riga senza ulteriori informazioni. Avvia il browser web e collegalo all'URL qui.
È possibile immettere le informazioni necessarie all'ambito per eseguire l'analisi. Utilizzando il menu a comparsa delle specie, scegli la specie da esaminare. È importante scegliere la specie corretta perché l'ambito si riferisce al genoma per calcolare le frequenze di fondo di occorrenza.
Per qualsiasi motivo candidato, sta esaminando la sequenza a monte. I pulsanti di opzione vengono utilizzati per scegliere la lunghezza intergenica o fissa. Intergenic analizzerà tutta la sequenza tra il gene di interesse e il gene precedente, mentre scegliendo una lunghezza fissa, esamineremo esattamente quel numero di nucleotidi a monte dell'inizio del gene corrente.
Quindi, informare l'ambito quale set di geni analizzare incollando l'elenco dei geni o accelerando una sequenza nella casella di testo dell'elenco dei geni o premendo il pulsante di scelta del file per selezionare il file. La sezione dei risultati deve essere utilizzata per inserire un motivo per l'ambito da includere nella sua analisi ed è utile quando si cerca un motivo specifico. L'ultima sezione della pagina può essere utilizzata per inserire un indirizzo email e un commento da salvare con l'analisi.
Se questo è compilato nell'ambito, invierà un'e-mail con un link alla pagina web contenente i risultati. Ora che i parametri dell'ambito sono stati descritti, il pulsante di ricerca di esempio verrà utilizzato per dimostrare come viene eseguito il programma dell'ambito. Premendo questo pulsante verranno inserite automaticamente tutte le informazioni necessarie descritte per un'esecuzione manuale.
Tre geni vengono inseriti automaticamente e vengono selezionate le scelte appropriate per gli altri campi. Questi tre geni sono coinvolti nel mantenimento dei telomeri attraverso la ricombinazione in croce visier. Mantenendo selezionata l'opzione dei geni extra, l'ambito sarà in grado di esaminare il genoma e identificare eventuali altri geni che hanno questo motivo a monte, con conseguente aumento del punteggio del motivo quando vengono aggiunti al set di geni originale.
Infine, avvia l'analisi premendo il pulsante dell'ambito di esecuzione nella parte inferiore della pagina. Dopo l'esecuzione dell'analisi, i risultati vengono visualizzati sullo schermo. La parte superiore della pagina contiene una tabella di informazioni sui motivi trovati utilizzando l'ambito.
La prima colonna contiene un elenco di motivi che sono stati trovati e piccoli quadrati colorati fungono da legenda per la mappa grafica del motivo mostrata di seguito. La visualizzazione di un determinato motivo può essere attivata o disattivata facendo clic nella casella colorata. Altre colonne di dati includono il conteggio del numero di occorrenze del motivo nell'intero set di geni, un'indicazione del significato della copertura di quel motivo, la frazione dei geni presentati che contengono almeno un'istanza di quel motivo e l'algoritmo che indica quale dei tre algoritmi componenti l'ambito è stato utilizzato per rilevare il motivo.
Facendo clic su uno dei motivi elencati, l'utente verrà indirizzato a una pagina contenente informazioni dettagliate per quel motivo. In questa pagina. Il motivo è rappresentato in tre modi, un logo di sequenza, una posizione, una matrice di peso e un elenco di tutte le istanze del motivo con le loro posizioni, filamenti e geni.
Più in basso nella pagina ci sono ulteriori dettagli riguardanti i risultati della ricerca di altri geni contenenti questo motivo. In questo caso, c'erano altri 65 geni contenenti il motivo, che miglioravano il valore SIG quando aggiunti al gene originale. Mettere. Premendo aggiungi geni di controllo per la ricerca si tornerà alla pagina di configurazione dell'oscilloscopio.
Con questi geni aggiunti al set di geni originale e al set di parametri come in precedenza utilizzavano questo esempio, vengono aggiunti 10 geni extra ai tre originali. I risultati dell'analisi dell'ambito dei geni extra per questo motivo sono mostrati qui. I tre geni originali si trovano in fondo ai risultati.
Osservando il modello dei motivi nella regione a monte di questi geni extra si nota chiaramente che sono simili. Il motivo originale è ora il motivo con il punteggio più alto nell'insieme mostrato qui è un ulteriore risultato dell'analisi di un diverso insieme di geni coinvolti nella biogenesi dei ribosomi. Chiaramente visibile è uno schema di due motivi che possono essere visti per la maggior parte dei geni esaminati.
L'output grafico dell'ambito rende questi tipi di modelli molto facili da distinguere per l'utente. A differenza di molti altri cercatori di motivi, l'oscilloscopio non richiede all'utente di indovinare la lunghezza del motivo o i tipi di motivi che il programma dovrebbe cercare. Che tu sia un esperto o un principiante, il cannocchiale ha la stessa interfaccia e fornirà gli stessi risultati per te.
Inoltre, la capacità di Scope di trovare altri geni che potrebbero essere co-regolati con il set di geni iniziale fornisce nuove idee per la sperimentazione biologica. L'approccio d'insieme di solito significa che l'oscilloscopio restituirà i risultati più significativi e spesso in modo molto più accurato rispetto ad altri cercatori di motivi. Non dimenticare, però, che l'interprete ultimo dei risultati sei tu, lo scienziato della vita.
Non importa cosa dice il computer, i risultati devono avere un senso in termini di contesto biologico.
Questo articolo presenta un metodo robusto per identificare potenziali motivi regolatori in geni co-regolati utilizzando l'algoritmo SCOPE. L'approccio semplifica la scoperta dei motivi eliminando la necessità di parametri definiti dall'utente, migliorando così la comprensione dei segnali regolatori nei sistemi biologici.
Discovery-stage biopharma teams require robust, unbiased tools to identify regulatory motifs that drive gene co-regulation, supporting target validation and mechanistic de-risking. SCOPE's ensemble motif-finding approach enables high-confidence detection of regulatory elements without prior motif assumptions, reducing ambiguity in early discovery. This capability enhances predictive confidence and informs portfolio triage by revealing regulatory networks underlying gene sets of interest.
SCOPE integrates at the interface of early discovery and lead identification, enabling hypothesis-driven regulatory motif analysis and iterative gene set refinement.