Amaliy mashg’ulot 14 Маvzu: Genlarni annotatsiyalash dasturlari bilan tanishish Mashg’ulotning maqsadi

Amaliy mashg’ulot 14
Маvzu: Genlarni annotatsiyalash dasturlari bilan tanishish
Mashg’ulotning maqsadi: Genlarni qidirishning kompyuter usullarini tushuntirish
Kerakli jihozlar: kompyuter, video proyektor.
Amaliy ishini bajarishda rioya qilinadigan texnika xavfsizlik qoidalari: Amaliy mashg’ulotlarini bajaruvchi hamma talabalar texnika xavfsizligi bo’yicha yo’riqnoma talablari bilan tanishtirilgan bo’lishlari lozim. Shuningdek talaba o’qituvchi yoki laborantning ruxsatisiz turli moddalarni, asbob-uskunalarni o’zboshimchalik bilan ishlatishi mumkin emas.
Ishning bajarilishi.
To'liq ketma-ket bakterial genomlar soni tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda.
Genlarni qidirishning kompyuter usullari mavjud, ammo aniqroq algoritmlarga ehtiyoj hali ham mavjud.
Bu yerda taqdim etilgan GeneMark.hmm algoritmi aniq gen chegaralarini topish nuqtai nazaridan genlarni bashorat qilish sifatini yaxshilash uchun ishlab chiqilgan.
G'oya GeneMark modellarini Yashirin Markov Modelining tabiiy tuzilishiga joylashtirish edi, gen chegaralari yashirin holatlar orasidagi o'tish sifatida modellashtirilgan.
"Postgenomik" molekulyar biologiya uchun kompyuter DNK va oqsil ketma-ketligi haqidagi ma'lumotlarni sharhlash uchun asosiy vositaga aylandi. 1997 yil oxiriga kelib GenBank ma'lumotlar bazasidan 10 ta to'liq bakterial genomlar mavjud edi: Haemophilus influenzae (1), Mycoplasma genitalium (2), Methanococcus jannaschii (3), Mycoplasma pneumoniae (4), Synechocystis PCC6803 (5), 6) , Helicobacter pylori (7), Methanobacterium thermoautotrophicum (8), Bacillus subtilis (9), Archeoglobus fulgidus (10). Ushbu genomlardagi genlarning aksariyati eksperimental ma'lumotlardan ko'ra nazariy (kompyuter tomonidan yaratilgan) yordamida izohlangan.
GeneMark veb-ilovasi ikkita asosiy dasturni o'z ichiga oladi: GeneMark (1) va GeneMark.hmm (2). Ikkala dasturda protein kodlovchi DNKni tavsiflovchi heterojen (uch davriy) Markov zanjiri modellari va kodlanmaydigan DNKni tavsiflovchi bir hil Markov zanjiri modellaridan foydalaniladi. GeneMark mahalliy yondashuv bo'lgan DNK ketma-ketligining qisqa bo'lagida genetik kodga ega bo'lish ehtimolini (hech bo'lmaganda oltita mumkin bo'lgan kadrlardan birida) hisoblash uchun Bayes rasmiyatchiligidan foydalanadi.
GeneMark.hmm dasturi butun kuzatilgan DNK ketma-ketligi asosida yashirin holatlarning (aslida kodlash yoki kodlanmagan funksiyani bildiruvchi teglar) eng ehtimoliy ketma-ketligini aniqlash uchun Yashirin Markov Modeli (HMM) ramkasidan va umumlashtirilgan Viterbi algoritmidan foydalanadi. GeneMark va GeneMark.hmm algoritmlari haqida batafsil ma'lumotni havolalarda topishingiz mumkin
GeneMark.hmm veb-interfeysi bitta DNK ketma-ketligini yuklangan fayl yoki matn maydoniga yopishtirilgan matn sifatida kirish sifatida qabul qiladi. Agar FASTA tavsif qatori ketma-ketlikni boshlasa, (>) kattaroq belgidan keyingi satrdagi barcha matn sarlavha sifatida ishlatiladi. Ilovaning qolgan qismida raqamlar va boʻshliqlar eʼtiborga olinmaydi va T, C, A va G dan boshqa harflar (kamdan-kam uchraydigan deb taxmin qilinadi) N ga aylantiriladi. Interfeys tur nomini tanlashni talab qiladi. RBS uchun modelni tanlash (ma'lum bir pozitsiya uchun og'irlik matritsasi shaklida va shim uzunliklarini taqsimlash) ixtiyoriydir.
Ba'zi hollarda, masalan, Pyrobaculum aerophilum, RBS modeli ushbu turda gen boshlanishining yuqori oqimida joylashgan dominant tartibga soluvchi motiv bo'lgan promotor modeli bilan almashtiriladi.6). Interfeys shuningdek, mikoplazma genetik kodi kabi boshqa turdagi genetik kodlardan foydalanish imkoniyatini ham o'z ichiga oladi.
Olingan bilim va malakadan kelajak ish faoliyatda foydalanish:
Amaliy mashg’ulotda Genlarning filogenetik shajaralarini o‘rganish dasturlari bilan tanishish ma’lumotga ega bo’linadi. Olingan bilim va malakalardan genomikaning turli sohalarida izlanishlar olib borilgandagi faoliyatda foydalaniladi.
Nazorat savollar:
1. Qaysi dasturlar eukaryotik genlarni bashorat qiladi?
2. Qaysi dasturlar prokariotlarning genlarini bashorat qiladi?
3. GeneMark-ES o'z-o'zini o'rganish algoritmining birinchi versiyasi nechanchi yilda yaratilgan?