Coregulated遺伝子の潜在的な規制モチーフを特定するためにスコープの使用

次の実験の全体的な目標は、共調節遺伝子のセットで潜在的な調節シグナルを特定し、このセットに機能的に属する可能性のある他の遺伝子を特定することです。これは、候補遺伝子または配列のリストをスコープアルゴリズムに提出することで実現されます。第2ステップとして、分析結果を調べて、高得点のモチーフを特定します。

さらに調査するために、1つ以上のモチーフが選択されます。次に、所与のモチーフについてスコープによって同定された余分な遺伝子を元の遺伝子セットと組み合わせ、さらに拡大した遺伝子セットにおけるモチーフパターンを示すさらなる解析結果を得るためにスコープに再提出する。これらのパターンは、元のモチーフの同定を確認し、スコープに提出された元の遺伝子との共調節のためのさらなる生物学的研究のために考慮される可能性のある追加の遺伝子を示唆するのに役立ちます。

このアプローチの主な利点は、他のモチーフファインダーとは異なり、スコープは、それぞれが特定の種類のモチーフを見つけるように設計されたいくつかの異なるアルゴリズムで構成されるアンサンブルアプローチを使用することです。さらに、スコープは、モチーフの長さや見つかると予想されるモチーフの出現回数など、ユーザーに不可知の情報を提供することを強制しません。ユーザーインターフェースは非常にシンプルで、調節配列探索の専門知識は必要ありません。

したがって、ユーザーは非常にシンプルでわかりやすい方法で分析を実行できます。スコープの出力は本質的に非常にグラフィカルであるため、結果が戻ってきたときに、非常に直感的にパターンを見つけて、関心のあるモチーフを特定できます。まず、共調節される可能性のある遺伝子の名前のリストを準備します。

スコープによる分析の場合は、リストをテキスト ファイルとして保存するか、クリップボードにコピーして後でスコープに貼り付けます。このファイルには、1 行に 1 つの遺伝子名が含まれ、追加情報はありません。Webブラウザを起動し、ここのURLに接続します。

スコープが分析を実行するために必要な情報を入力できます。種のポップアップメニューを使用して、調査する種を選択します。スコープは発生のバックグラウンド頻度を計算するためのゲノムを参照するため、正しい種を選択することが重要です。

どの候補モチーフについても、上流の配列を調べています。ラジオボタンは、インタージェニックまたは固定長のいずれかを選択するために使用されます。Intergenicは、目的の遺伝子と前の遺伝子との間のすべての配列を分析しますが、固定長を選択すると、現在の遺伝子の開始から上流のヌクレオチドの数を正確に調べます。

次に、遺伝子リストを貼り付けるか、配列を遺伝子リストのテキストボックスに高速入力するか、ファイル選択ボタンを押してファイルを選択することにより、解析する遺伝子セットの範囲を通知します。結果にはセクションを含める必要があります スコープのモチーフを入力するために使用でき、その分析に含めることができ、特定のモチーフを探すときに役立ちます。ページの最後のセクションでは、分析とともに保存するメールアドレスとコメントを入力できます。

これがスコープに入力されている場合は、結果を含む Web ページへのリンクが記載された電子メールが送信されます。スコープ・パラメーターについて説明したので、サンプル検索ボタンを使用して、スコープ・プログラムの実行方法を示します。このボタンを押すと、手動実行に説明したすべての必要な情報が自動的に入力されます。

3つの遺伝子が自動的に入力され、他のフィールドに適切な選択肢が選択されます。これらの3つの遺伝子は、クローチェビジエの組換えを介してテロメアの維持に関与しています。[extra genes] オプションをオンのままにすると、Scope はゲノムを調べて、このアップストリーム モチーフを持つ他の遺伝子を特定するように指示され、元の遺伝子セットに追加されたときにモチーフ スコアが増加します。

最後に、ページの下部にある実行スコープボタンを押して分析を開始します。解析を実行すると、結果が画面に表示されます。ページの上部には、スコープを使用して検出されたモチーフに関する情報の表が含まれています。

最初の列には、見つかったモチーフのリストが含まれており、小さな色付きの正方形は、以下に示すグラフィカルなモチーフマップの凡例として機能します。任意のモチーフの表示は、色付きのボックスをクリックすることでオンとオフを切り替えることができます。その他のデータ列には、遺伝子セットのsig値全体におけるモチーフの出現回数のカウント、そのモチーフカバレッジの重要性の指標、そのモチーフの少なくとも1つのインスタンスを含む提出された遺伝子の割合、およびモチーフを検出するために3つのスコープコンポーネントアルゴリズムのどれが使用されたかを示すアルゴリズムが含まれます。

リストされたモチーフのいずれかをクリックすると、ユーザーはそのモチーフの詳細情報を含むページに移動します。このページの内容。モチーフは、配列ロゴ、位置、重みマトリックス、およびすべてのモチーフインスタンスとその位置、鎖、および遺伝子のリストの3つの方法で表されます。

ページのさらに下には、このモチーフを含む他の遺伝子を探した結果に関する追加の詳細があります。この場合、モチーフを含む他の遺伝子は65個あり、元の遺伝子に追加すると、そのすべてがSIG値を改善しました。セット。add check genes to searchを押すと、スコープ設定ページに戻ります。

これらの遺伝子を元の遺伝子セットとパラメータセットに、この例で以前に使用していたように追加すると、元の 3 つに 10 個の遺伝子が追加されます。このモチーフの余分な遺伝子のスコープ解析結果を以下に示します。元の3つの遺伝子は、結果の下部にあります。

これらの余分な遺伝子の上流領域のモチーフのパターンを見ると、それらが類似していることがはっきりとわかります。元のモチーフは、現在、ここに示されているセットの中で最もスコアの高いモチーフであり、リボソーム生合成に関与する異なる遺伝子セットの追加解析結果です。はっきりと見えるのは、調べている遺伝子のほとんどで見ることができる2つのモチーフのパターンです。

スコープのグラフィカルな出力により、ユーザーはこの種のパターンを非常に簡単に識別できます。他の多くのモチーフファインダーとは異なり、スコープでは、ユーザーがモチーフの長さやプログラムが探すべきモチーフの種類を推測する必要はありません。あなたが専門家であろうと初心者であろうと、スコープは同じインターフェースを持ち、同じ結果を提供します。

さらに、最初の遺伝子セットと共調節されている可能性のある他の遺伝子を見つけるスコープの能力は、生物学的実験に新たなアイデアを提供します。アンサンブルアプローチは通常、スコープが最も意味のある結果を返すことを意味し、多くの場合、他のモチーフファインダーよりもはるかに正確です。しかし、結果の最終解釈者は生命科学者であるあなたであることを忘れないでください。

コンピュータが何を言おうと、結果は生物学的な文脈の観点から意味をなさなければなりません。