L. A. Kadirova, A. A. No’monjonov bioinformatika o‘zbekiston Respublikasi vazirligi tomonidan ta’lim yo‘nalishi bo‘yicha darslik sifatida tavsiya etilgan

>embl:BI817778 BI817778; G3-F20 Axolotl Lambda Zap kutubxonasi
Ambystoma mexicanumcDNA Homosapiensga o'xshaydi
gb|AAG17014.1|AF186109_1 (2.0e-40), TPM4-ALK sintez onkoprotein turi 2, mRNK ketma-ketligi.
>embl: AF186109 AF186109; Homo sapiens TPM4-ALK termoyadroviy onkoprotein turi 2 (TPM4-ALK termoyadroviy) mRNK, qisman CD.
>embl: AF186110 AF186110; Homo sapiens TPM4-ALK termoyadroviy onkoprotein turi 1 (TPM4-ALK termoyadroviy) mRNK, qisman CD.
>embl: AF310722 AF310722; Homo sapiens tropomiyozin 4-anaplastik lenfoma kinaz termoyadroviy oqsili (TPM4-ALK) mRNK, qisman CD. >embl: AF362886 AF362886; Homo sapiens tropomiyozin 4-anaplastik lenfoma kinaz termoyadroviy oqsil asosiy izoform mRNK, qisman CD. >embl: AF362887 AF362887; Homo sapiens tropomiyozin 4-anaplastik lenfoma kinaz sintez oqsili kichik izoform mRNK, qisman CD. >embl:AF087679 AF087679; Sus scrofa tropomyosin 4 (TPM4) mRNK, to'liq CD.

Laboratoriya №5: Ketma-ketlik naqshlarini o'rganing.

Maqsad: tadqiqotda tajriba orttirish va ketma-ketlik shablonlarini (naqshlarini) izlash.
Uskunalar: kompyuter sinfi, Internetga ulanish.
Nazariy material (ish tartibi).
Bir nechta tekislash , naqshlar , naqshlar bo'yicha ma'ruza materiallari talab qilinadi ( http://en.wikipedia.org/wiki/Sequencemotif ) va profillar.
Ma'lumotlar bazalari va qidiruv vositalari :
a ) PROZIT ( http://ca.expasy.org/prosite/ ) protein domenlari va oilalarining ma'lumotlar bazasi . _ _ Unda biologik ahamiyatga ega saytlar, motivlar va profillar mavjud bo'lib, ular yangi protein ketma-ketligi tegishli bo'lgan oilani (agar mavjud bo'lsa) aniq aniqlashga yordam beradi.
b ) ScanProsite ilovasi ( http://ca.expasy.org/tools/scanprosite/ ) foydalanuvchiga oqsil ketma-ketliklarini (UniProt ma'lumotlar bazasida - SwissProt / TrEMBL , PDB yoki maxsus ketma-ketliklar ) motiflar , profillar yoki shablonlar (naqshlar) uchun skanerlash imkonini beradi. PROSITE ma'lumotlar bazasi yoki maxsus motivlar uchun protein ma'lumotlar bazalarini qidiring. Ko'pchilik
Ushbu laboratoriyada foydalaniladigan dasturlarni http da topish mumkin : // taxminan . kengaytirish . org / asboblar / # naqsh .
Naqshlar/motiflarni topish va o'rganish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ba'zi dasturlar
( http://bioweb.pasteur.fr/seqanal/motif/introuk.html ) : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
a ) PRAT EBI da , http : // ca. kengaytirish . org / asboblar / pratt / yoki PrattWWW ( http :// mobyle . pasteur . fr / cgi - bin / portal . py ? # shakl :: pratt ): motif qidirish vositasi ( I. Jonassen ) . Pratt foydalanuvchi qo'llanmasi http :// www . ebi . ac . uk / Asboblar / pratt / . Pratt takrorlanuvchi motivlarni qidiradi, ProSite sintaksisida muntazam ifoda naqshlarini yaratishi mumkin va kiritilgan ketma-ketliklar uchun muhim aniqlovchi naqshlar va naqshlarni topishi mumkin. Bundan tashqari, dastur o'zi topadigan naqsh va shablonlarni yaxshilashi, optimallashtirishi mumkin.
b ) MEME http :// meme . sdsc . edu / meme / meme - kiritish . html ( Bir nechta EM uchun Motif Olib tashlash : gomologik DNK yoki oqsillar ketma-ketligi guruhlarida (to'plamlarida) motiflarni (yuqori darajada saqlanib qolgan naqshlarni) qidirish ( T. Bailey , C. Elkan , B. Grundy ) .
c ) PFTOOLS ( http://mobyle.pasteur.fr/cgi-bin/portal.py?#forms::pftools ) : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
PROFILE vositalari (P. Bucher).
d ) SMILE ( http://www-igm.univ-mlv.fr/~marsan/smile english.html) :
Strukturaviy motiv xulosasi va baholash (L. Marsan, J. Allali). Oddiy, tizimli va taqsimlangan motivlar
http :// mobil . paster . fr / cgibin / portal . py ?# shakllar :: smile ;
a ) Payg'ambar ( http://mobyle.pasteur.fr/cgi-bin/portal.py?#forms : : payg'ambar)
veb-server: profilni tekislash, ehtimol bo'shliqlar bilan. BO'LMA - payg'ambar ( http://emboss.bioinformatics.nl/cgibin/emboss/prophet ) - hamma kabi _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
EMBOSS , mahalliy sifatida ishga tushirilishi mumkin;
b ) Konsensus ( http://mobyle.pasteur.fr/cgi-
bin / portal . py ?# shakllari :: konsensus ): Tegishlanmagan DNK va oqsil ketma-ketligidagi konsensus naqshlarini aniqlash. Bo'shliq jazolari uchun ilg'or statistik baza ( G. Z. Hertz va G. D. Stormo ) .
c ) PatternHunter - http://www.bioinformaticssolutions.com/all-products/ph
Motiflar va naqshlarni topish uchun qo'shimcha manbalar: http :// bioweb 2. paster . fr / motiv /
P450 sitoxromlari tanadagi eng kuchli detoksifikatsiya qiluvchi fermentlar oilasidir. 60 dan ortiq asosiy shakllar ma'lum bo'lib, yuzlab mumkin bo'lgan genetik o'zgarishlar turli xil toksinlarga sezgirlikning katta spektriga olib keladi. P450 haqida qo'shimcha ma'lumotni http :// www . savdo markazi - to'r . com / mcs / p450.html . _ _ Biokimyogarlar (sezgi va tajriba tufayli) P450 oqsillari ketma-ketligini quyidagi motiv bilan tavsiflash (belgilash) mumkinligini taklif qilishdi: FMFEGHDTTA .
Ushbu motiv Cytochrome P450 ketma-ketligi to'plamida topilgan (laboratoriya oxiridagi ketma-ketliklar).
Biroq, P450 sitoxromlarining ketma-ketligini boshqa oilalardan ajratib turadigan va ajratib turadigan boshqa motivlar yoki naqshlar bormi degan savol tug'ildi.
Ushbu haqiqiy tadqiqotda sizga kerak bo'ladi:
a ) Motiv FMFEGHDTTA ekanligini isbotlang haqiqatan ham noyob va P450 oilasini aniqlay oladi - bu ma'lumotlar bazasini qidirish uchun belgilangan motivdan foydalanishingiz mumkin degan ma'noni anglatadi.
ProSite ;
b ) Topilgan ketma-ketliklar to'plamida topilgan mumkin bo'lgan motivlar/naqshlar haqida qo'shimcha ma'lumot olishga harakat qilish uchun topilgan ketma-ketliklardan foydalaning. Ushbu naqshlar Pratt dasturi tomonidan yaratilgan muntazam ifodalar bo'ladi .
c ) P450 sitoxrom ketma-ketliklari va P450 bo'lmagan ketma-ketliklar to'plamini qidirish orqali ushbu yaratilgan shablonlarni baholang. Ularning tavsiflovchi va kamsituvchi kuchini baholang.

1. 
   Yuqoridagi motiv ( FMFEGHDTTA ) o'rganilgan P450 sitoxrom to'plamining barcha ketma-ketliklarida (laboratoriya oxirida) mavjudligini tekshiring. Siz patmatdb ilovasidan foydalanishingiz mumkin mahalliy ( EMBOSS paketini o'rnatgandan so'ng ) yoki uning ko'plab onlayn ilovalarida - masalan, http :// bips . u - strasbg . fr / EMBOSS / .
   

Yordam, patmatdb bo'yicha hujjatlar -
http :// emboss . manbaforge . net / ilovalar / nashr / 5.0 / emboss / ilovalar / patmatdb . h tml .

2. 
   ScanProsite - dan foydalanish - http : // ca. kengaytirish . org / asboblar / scanprosite / - ( " Motif ( lar ) " dan qidirish skanerlash uchun :" - o'ng chekka), FMFEGHDTTA motivini qidiring asosiy ketma-ketliklar orasida
   

SwissProt (belgilash - faqat UniProtKB / Swiss - Prot yaqinida ).

3. 
   Fasta formatida yuklab oling - har bir topilgan ketma-ketlikni birma-bir oching va “ fasta ” tugmasini bosing. Keyin bir nechta fayl yarating - fasta - barcha ketma-ketliklar bitta faylda.
   
4. 
   Topilgan ketma-ketliklar siz izlayotgan motivga xosligini tekshiring - ularni Sequences maydoniga qo'ying. uchun bo'l skanerlangan .
   

olingan P 450 oqsillari ketma-ketligini aniqlaydigan ( tariflaydigan ) motiflarni avtomatik ravishda yaratishga harakat qilishimiz kerak va keyin ushbu shablonlarning sifatini sinab ko'rishimiz kerak :

5. 
   PRATT dan foydalaning ( http://www.ebi.ac.uk/Tools/pratt/ ) bu ketma - ketliklarni tavsiflovchi muntazam iboralarni avtomatik tarzda yaratuvchi dasturdir . _ PRATT qanday ishlashiga misol -http :// www . ii . uib . yo'q /~ inge / qog'ozlar / mdl / kichik . html .
   

• 
  Yaratilgan naqshlar yordamida SwissProt ma'lumotlar bazasida teskari qidiruvni amalga oshiring. Qanday ketma-ketliklar topildi?
  

Ushbu qidiruvlar asl ketma-ketlikni qaytardimi?
Siz kiritgan naqshlar yordamida yana qanday ketma-ketliklar (agar mavjud bo'lsa) topildi? Ular P450 sekanslarimi?

• 
  IBM ilovasidan ham foydalanishingiz mumkin TEIRESIAS http :// cbcsrv . vatson . ibm . com / Tspd . html naqshlar\shablonlarni yaratish uchun.
  

6. 
   FMFEGHDTTA bilan aniqlashingiz mumkin bo'lgan P 450 ketma-ketligidan foydalaning ijobiy to'plam sifatida misollar .
   
7. 
   Ushbu to'plamni tasodifiy ravishda poezd va test to'plamlariga ajrating (poezd/sinov nisbati 1:1 va 1:3).
   
8. 
   PRATT dan foydalaning o'quv namunasi bo'yicha ishonchli namunani o'rgatish (olish) uchun.
   
9. 
   Topilgan naqsh/naqsh uchun test to'plamini (yoki to'liq ma'lumotlar bazasini) qidiring. EMBOSS ilovasidan foydalanishingiz mumkin patmatdb (o'quv to'plamida ilgari topilgan naqshlar yordamida qidirish uchun. Patmatdb bo'yicha hujjatlar - http://emboss.bioinformatics.nl/cgibin/emboss/ .
   
10. 
    Salbiy bilan yangi test ishini yarating fasta formatidagi misollar - turli organizmlardan globin ketma-ketligini oling (oldingi laboratoriya ishi yoki Ilovaga qarang). Bu erda biz globin ketma-ketliklarida FMFEGHDTTA motifini o'z ichiga olmaydi deb taxmin qilamiz . Bu taxmin to'g'rimi? Ushbu ketma-ketliklarni Sequences qidiruv maydoniga qo'yish orqali ushbu taxminni sinab ko'rishingiz mumkin uchun bo'l ScanProsite qidiruv sahifasida skanerdan o'tkazing va keyin globin ketma-ketligiga mos keladigan motivlarni ko'rish uchun Prosite ma'lumotlar bazasini qidiring.
    
11. 
    Endi sizda ikkita test holati mavjud (6-bosqichdan ijobiy test to'plami va globin ma'lumotlari bilan salbiy test to'plami).
    
12. 
    EMBOSS patmatdb ilovasidan avval ijobiy va salbiy ketma-ketlik test toʻplamlarida PRATT yordamida olingan baʼzi naqsh/motiflarni qidirish uchun foydalaning.
    
13. 
    Haqiqiy qidiruvda bilishingiz kerak Ijobiy ( TP ), To'g'ri Salbiy ( TN ), noto'g'ri Ijobiy ( FP ) va noto'g'ri Salbiylar ( FN ) quyidagilarni anglatadi:
    

• 
  TP - ijobiy to'plamda topilgan naqsh;
  
• 
  FN - naqsh ijobiy to'plamda topilmadi;
  
• 
  FP - salbiy to'plamda topilgan naqsh; - TN - shablon salbiy to'plamda topilmadi.
  

14. 
    Natijalaringizdan namuna uchun turli sifat ballarini hisoblash uchun foydalaning ( baholash _ naqshlar . pdf ga qarang ). PRATT tomonidan tavsiya etilgan zaif shablonni tanlaganingizda, sifat ko'rsatkichlari ham yomon bo'lishiga ishonch hosil qiling. Ammo zaif naqshning intuitiv ko'rsatkichi nima? Siz biron bir narsani ayta olasizmi, naqshning kuchini maqsadli ketma-ketliklar bilan aloqada bo'lmagan holda qarab baholay olasizmi? Qisqa naqshlar har doim zaifmi?
    
15. 
    Teskari tekshiruvni bajaring - globinlar uchun shablonlarni yarating (endi ular ijobiy to'plam sifatida ishlaydi). P450 to'plamini salbiy sifatida foydalaning. Globinlar uchun kamsituvchi, aniqlovchi naqshlarni topa oldingizmi?
    

Boshqa dasturlar va manbalar
a ) PPSEARCH ( http :// www . ebi . ac . uk / Tools / ppsearch / ): qiziqtirgan ketma-ketlikda motivlarni qidiradi, kirish ketma-ketligini Prosite naqsh ma'lumotlar bazasida saqlangan naqshlar bilan tezda solishtiradi va funktsiyani taxmin qilishga harakat qiladi. noma'lum protein. Ilova kirish sifatida protein ketma-ketligini so'raydi. DNK/RNK transeq yordamida oqsil ketma-ketligiga tarjima qilinishi mumkin
(http: // www. ebi. ac.uk/T ools/bo'rtma/).
b ) EMOTIF ma'lumotlar bazasi ( http :// motif . stanford . edu / yoki
https :// bioinformatika . cs . vt . edu / emotif / ) - 170 000 dan ortiq to'plam
saqlanib qolgan xususiyatlar va biologik funktsiyalarni ifodalovchi yuqori o'ziga xos va sezgir oqsil ketma-ketligi motivlari. Ushbu protein motiflari BLOCKS + ma'lumotlar bazasida (2000 yil 23-iyun) 7600 dan ortiq ketma- ketlik hizalamalari va PRINTS ma'lumotlar bazasidagi barcha (8244) oqsil ketma-ketligi hizalamalari yordamida ajratilgan . Qurilish uchun Nevill - Manning va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan emotifikator algoritmi ham ishlatilgan. Topilgan motivlardagi aminokislotalar va ularning guruhlari evolyutsion ravishda sobit bo'lgan oqsillardagi muhim pozitsiyalarni aks ettirganligi sababli, EMOTIF -da qo'llaniladigan qidiruv algoritmlari turli xil protein oqsillarining juda katta guruhini aniqlashi va tasniflashi mumkin .
ketma-ketliklar - global ketma-ketlikni moslashtirishga asoslangan usullardan ko'proq. EMOTIF naqsh naqshlari bazasi http :// motif da mavjud . Stenford . edu / va
https :// bioinformatika . cs . vt . edu / emotif / .

• 
  kulgichlar yaratuvchisi
  

( https :// bioinformatics . cs . vt . edu / emotif / emotifmaker . html ) - moslashtirish natijalari asosida motiv\naqsh (funktsional jihatdan muhim sohalarga mos keladigan ketma-ketliklar uchun muntazam ifodalar) yaratish dasturi;

• 
  kulgichni skanerlash
  

( https://bioinformatics.cs.vt.edu/emotif/emotif-scan.html ) - ketma - ketliklar bazasida yaratilgan muntazam ifodaga mos keladigan ketma - ketlikni qidirish dasturi .
- smaylik Qidirmoq
( https :// bioinformatika . cs . vt . edu / emotif / emotifsearch . html ) - bloklar ( bloklar ) ma'lumotlar bazasidagi ma'lum bo'limlarga ketma-ketlikni moslashtirish dasturi
( http://blocks.fhcrc.org/blocks/help/about _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _bloklari . html )) va chop etish ( chop etish
( http://www.bioinf.manchester.ac.uk/dbbrowser/PRINTS/index.php ) . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Bloklar - yuqori darajada saqlangan hududlarga mos keladigan bir nechta ketma-ketlikdagi bloklarsiz segmentlar ( yuqori darajada saqlanib qolgan hududlar ) oqsillarda. Barmoq izlari oqsil "barmoq izlari" yoki barmoq izlarining qisqacha mazmuni - oqsil oilalarini tavsiflash, izohlash, tavsiflash uchun ishlatiladigan konservativ motivlar guruhi.
c ) PHI-BLAST
( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/Blast.cgi?PROGRAM=blastp&BLAST_ PROGRAMS=blastp&PAGE_TYPE=BlastSearch&SHOW_DEFAULTS=o n&LINK_LOC=homeblast yoki http://mobyle.pasteur.fr/cgi-
bin/portal.py?#forms::phiblast ) BLAST yordamida qidiruvni boshlash uchun maxsus format naqshlaridan foydalanadigan BLAST (format Prosite ga oʻxshaydi, PHI-BLAST saytiga qarang). PHI - BLAST bilan qidirib ko'ring .