آموزش پایگاه داده های بیوانفورماتیکی پروتئین برای آنالیز ویژگی پروتئین ها

تولید حجم زیاد داده های زیستی نیاز به مدیریت، ذخیره و استخراج اطلاعات از این داده ها را ایجاد نمود. بنابراین محققان با بهره گیری از علوم کامپیوتر، آمار، زیست شناسی و ریاضی توانستند با ابداع علم بیوانفورماتیک و راه اندازی پایگاه داده ها یا بانک های اطلاعاتی به جمع آوری داده های زیستی و سامان دهی آنان بپردازند. یکی از مهم ترین کاربردهای این رشته عبارت است از ابداع ابزارهایی که با کمک داده های ذخیره شده در پایگاه داده ها جهت انجام آنالیزهای مختلف بر روی مولکول های زیستی مانند پروتئین ها مورد استفاده قرار می گیرند.

با توجه به اینکه هم اکنون انجام مطالعات بیوانفورماتیکی بخش مهمی از یک پژوهش را به خود اختصاص می دهد و با در نظر گرفتن نقش مهم پروتئین ها در بروز بیماری ها، آشنایی با نحوه استخراج اطلاعات درباره ویژگی های مختلف پروتئین از بانک های اطلاعاتی پروتئین ها، می تواند در پیشبرد اهداف پژوهشی دانش پژوهان بسیار موثر باشد. پروتئین ها محصولات ژنی هستند. بنابراین با توجه به اینکه ژن ها تاثیرات خود را در سلول با کد کردن پروتئین ها اعمال می نمایند، دریافت اطلاعات پیرامون ویژگی های مختلف پروتئین ها می تواند بسیار ارزشمند باشد.

برای این منظور، پایگاه داده های بیوانفورماتیکی با ذخیره کردن حجم زیادی از اطلاعات و همچنین داشتن ابزارهای متعدد می توانند امکان دریافت اطلاعات و انجام آنالیزهای گسترده بر روی پروتئین ها را میسر سازند.

در این فرادرس با معرفی مهم ترین پایگاه داده های بیوانفورماتیکی پروتئین ها، چگونگی دریافت توالی آمینواسیدی پروتئین ها، بررسی یک ساختار دوم و سوم پروتئین ها، بررسی خانواده های پروتئینی، مشاهده دومین های مهم موجود در ساختمان پروتئین ها، بررسی میان کنش های پروتئین- پروتئین، بلاست و هم ترازی توالی های پروتئینی جهت مشاهده توالی های مشابه با پروتئین هدف، بررسی مشارکت پروتئین در مسیرهای سیگنالینگ سلولی و ارزیابی نقش پروتئین در بروز بیماری های مرتبط با آن ارائه شده است.

سرفصل‌ها

• درس یکم: پایگاه داده UniProt و EMBL-EBI
  • معرفی پایگاه داده UniProt
  • استخراج اطلاعات توالی های پروتئینی از پایگاه داده UniProt
  • معرفی پایگاه داده EMBL-EBI
  • آشنایی با ابزار InterPro و HMMER
  • استخراج اطلاعات توالی های پروتئینی از پایگاه داده EMBL-EBI
• درس دوم: پایگاه داده NCBI، بلاست و هم‌ ترازی توالی‌ های پروتئینی
  • معرفی پایگاه داده NCBI
  • استخراج اطلاعات توالی های پروتئینی از پایگاه داده NCBI
  • BLAST توالی های پروتئینی در NCBI
  • BLAST توالی های پروتئینی در UniProt
  • BLAST توالی های پروتئینی در EMBL-EBI
  • Alignment (هم ترازی) توالی های پروتئینی در EMBL-EBI
  • Alignment (هم ترازی) توالی های پروتئینی در NCBI
  • Alignment (هم ترازی) توالی های پروتئینی در UniProt
  • امتیازدهی هم ترازی (Score)
• درس سوم: معرفی سایت ExPASy و پایگاه داده KEGG
  • بررسی تعاملات پروتئین-پروتئین در پایگاه داده STRING
  • بررسی خانواده و دمین های پروتئینی در پایگاه داده PROSITE
  • پیش گویی ساختمان دوم پروتئین با کمک ابزار SOPMA
  • مشاهده و پیش گویی ساختمان سوم پروتئین در پایگاه داده PDB
  • بررسی شرکت پروتئین در مسیرهای سلولی
  • بررسی شرکت پروتئین در بیماری های مختلف