دانلود مقاله ترجمه شده iDNA-Prot: شناسایی پروتئین های متصل شونده به DNA با استفاده از رندوم فرست با مدل گری

پروتئین های متصل شونده به DNA نقش‌های بسیار مهمی را در عملکردهای مختلف سلولی ایفا می‌نمایند. ایجاد برنامه‌هایی با بازده و توان عملیاتی بالا برای تشخیص سریعتر و موثرتر پروتئین های متصل شونده به DNA، یکی از عمده ترین چالش‌ها در زمینه‌ی تفسیر ژنوم است. درحالیکه با نگرش به این مسائل، تلاشهای بسیاری انجام گرفت، اما همچنان تلاش بیشتری برای پیش‌بینی قویتر مورد نیاز بود. با در هم آمیختن ویژگیها در قالب کلی ترکیب پسودو آمینو اسید، که از توالی‌های پروتئینی استخراج شده بود، همراه با دخالت دادن "مدل خاکستری" و اتخاذ عملیات مهندسی رندوم فورست، یک پیش‌گوی جدید را با نام iDNA-Prot به منظور تشخیص پروتئین‌های با عملکرد نامشخص در اتصال به DNA،  و طبقه بندی آنان بعنوان پروتئین‌های متصل شونده به DNA و پروتئین‌های غیر متصل شونده به DNA فقط براساس اطلاعات توالی پروتئینی آنها پیشنهاد نمودیم. با در نظر گرفتن اینکه مجموعه داده‌ی الگو، با دقت فراوان انتخاب شد، بطوریکه در مقایسه‌ی توالی‌ها در هر زیر مجموعه، تطابق توالی بیش از 25% وجود نداشت، تست جک‌نایف بر روی داده‌ها انجام شد و در صد موفقیت کلی 96/83 بدست آمد. بعلاوه، برای دست یابی به میزان موفقیت بالاتر زمان محاسباتی در درست این پیش‌گو بطور قابل ملاحظه‌ای در مقایسه با پیش‌گوهای دیگر ساخته شده مشابه ، کوتاهتر بود. بدین ترتیب تخمین زدیم که iDNA-Prot یکی از مفیدترین و پربازده‌ترین ابزراهای آنالیز پروتئین‌های متصل شونده به DNA در مقیاس‌های بزرگ باشد. iDNA-Prot بعنوان وب‌گاهی مساعد برای کاربران که برای استفاده‌ی عموم نیز آزاد می‌باشد در نشانی http://icpr.jci.edu.cn/bioinfo/iDNA-Prot یا http://www.jci-bioinfo.cn/iDNAProt   در دسترس است. به منظور راحتی بیشتر محققانی که اکثریت غالب آنها دانشمندان تجربی می‌باشند،  در استفاده از آن راهنمای مرحله به مرحله‌ای در مورد چگونگی استفاده از وب‌گاه و بدست آوردن نتایج مطلوب فراهم شده است.

فهرست مطالب

1-مقدمه

2-مواد و روش‌ها

1-2-مجموعه داده الگو

2-2-ترکیب نوینی از پسودو آمینو اسید در مدل خاکستری

3-2-الگوریتم پیش‌بینی

پروتئین‌های متصل شونده به DNA نقش‌های حیاتی را در بسیاری از فرآیندهای سلولی از جمله، شناسایی توالی‌های نوکلئوتیدی اختصاصی، تنظیم رونویسی و تنظیم بیان ژن ایفا می‌کنند. در حال حاضر، تکنیک‌های آزمایشگاهی مختلفی از جمله آزمون غربالگری اتصالی، آنالیز ژنتیکی، آزمون میکرواری برای تشخیص ایمنی شناسی کروماتین و کریستالوگرافی اشعه ایکس برای شناسایی پروتئین‌های متصل شونده به DNA مورد استفاده قرار گرفتند. با وجود اینکه تمامی این تکنیک‌ها قابلیت ارائه‌ی تصاویر همراه با جزئیات اتصال را دارند، اما همه  زمان‌بر و گران می‌باشند. تعداد پروتئین‌های جدید و درحال کشف با سرعت بسیار بالایی در حال افزایش است. برای مثال در سال 1986 پایگاه داده‌ی Swiss-Prot شامل تنها 3939 توالی پروتئینی وارد شده بود، اما براساس اطلاعات منتشر شده در تاریخ 07/2011 در  28 ژوئن 2011 توسط پایگاه داده UniProtKB/Swiss-Prot به نشانی http://web.expasy.org/docs/relnotes/relstat.html/، اکنون تعداد توالی‌های این پایگاه به 530264 جهش یافته است، به این معنی که تعداد توالی‌های موجود 134 برابر رقم مربوط به 25 سال پیش است.

بوجود آوردن روشهایی برای شناسایی سریعتر و موثرتر پروتئین‌های متصل شونده به DNA، براساس اطلاعات توالی آمینواسیدها به تنهایی، برای تشخیص عملکرد پروتئین‌هایی که فراتر تز ژنوم و به صورت آزمایشگاهی ساخته می‌شوند، امری مورد نیاز به شمار می‌آید. در حقیقت تعداد زیادی از پیش‌بینی کننده‌ها با استفاده از همین روش و همین اطلاعات، بوجود آمده‌اند، برای مثال شانان و همکارانش، شانان و همکارانش از اطلاعات موجود در ویژگیهای ساختاری پروتئین‌های متصل شونده به DNA دارای ساختار شناسایی شده و عملکرد ناشناخته برای طبقه بندی آنها به‌ عنوان متصل شونده DNA بودن یا نبودن مورد استفاده قرار دادند. احمد و همکارانش نشان دادند که چطور می‌توان پروتئین‌های متصل شونده به DNA را از پروتئین‌های فاقد خاصیت اتصال به  به ترتیب DNA از طریق ویژگیهای بار کلی پروتئین، دو قطبی لحظه‌ای کلی و چهار قطبی لحظه‌ای متمایز کرد...