آموزش آنالیز توالی ژن با نرم افزارهای بیوانفورماتیک

اهمیت یادگیری آنالیز توالی ژن با نرم‌افزارهای بیوانفورماتیک چیست؟ 

از آنجایی که دانش بیوتکنولوژی و مطالعات ملکولی یکی از پرکاربردترین و به روزترین علم‌های دنیا است، قدم نهادن در این عرصه و مهم‌تر از آن درک چگونگی تجزیه‌وتحلیل و استفاده از این گونه داده‌ها بسیار حائز اهمیت است. استفاده از نرم‌افزارهای به‌روز و جدید این امکان را به محققان می‌دهد تا در مدت زمان کوتاه‌تری به تفسیر ژن‌های مورد نظر بپردازند.

در این فرادرس چه چیزی و چگونه یاد می‌گیریم؟ 

هدف از ارائه این فرادرس، آنالیز یک ژن از مرحله طراحی آغازگر جهت تکثیر آن تا بررسی جنبه‌های مختلف از جمله: تعیین روابط فیلوژنتیکی، تبارزایی ژن با سایر ژن‌های مشابه و بررسی تنوع ژنتیکی موجود در ژن مورد نظر با استفاده از نرم‌افزارهای به‌روز و جدید است.
نرم‌افزارهای ارائه‌شده در این فرادرس، شامل: نرم‌افزارهایی جهت طراحی پرایمر (Primer) با نرم‌افزار SnapGene، مونتاژ توالی‌های به دست آمده توسط نرم‌افزار SeqMan و بررسی ژن مورد نظر با ژن‌های ثبت‌شده در بانک ژن (NCBI) با استفاده از برنامه BLAST و آنالیز ژن مورد نظر توسط نرم‌افزار MEGA است و همچنین تعیین روابط فیلوژنتیکی (Phylogenetics) با ترسیم درخت فیلوژنتیکی برای یک یا چند ژن با استفاده از نرم‌افزارهایی مانند: PhyML 3, MrBayes و ویرایش درخت فیلوژنتیکی با استفاده از نرم‌افزار FigTree آموزش داده می‌شود.

سرفصل‌ها

• درس یکم: نرم افزارهای مربوط به آنالیز توالی یک ژن
  • آشنایی با بانک ژنی مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی (NCBI)
  • شناسایی و مقایسه یک توالی با توالی های موجود در بانک ژنی با بیشترین شباهت (BLAST)
  • طراحی پرایمر (Primer) توسط SnapGene
  • مونتاژ توالی های تکثیر شده توسط SeqMan
  • هم تراز سازی و آنالیز توالی ها در نرم افزار MEGA
• درس دوم: نرم‌ افزارھای رسم و ویرایش درخت فیلوژنتیکی
  • رسم درخت فیلوژنتیکی توسط MEGA
  • رسم درخت فیلوژنتیکی توسط PhyML 3
  • رسم درخت فیلوژنتیکی توسط MrBayes
    • ارائه فایل های دستوری مورد استفاده در تعیین بهترین مدل جانشینی
    • استفاده از نرم افزار Mesquite جهت تبدیل فرمت FASTA به Nexus
    • استفاده از نرم افزار PAUP و MrModeltest جهت تعیین مدل جانشینی
  • ویرایش درخت فیلوژنتیکی توسط Figtree
  • بررسی تنوع ژنتیکی توسط DnaSP
    • بررسی چند شکلی DNA
    • جانشینی های همنام و غیرهمنام
    • تعصب استفاده از کدون همنام (codon usage bias)
    • جریان ژنی (gene flow) و تمایز ژنتیکی (genetic differentiation)
    • تست تاجیما (Tajima’s Test)