آموزش نرم افزار ژن رانر Gene Runner برای آنالیز ژن و طراحی پرایمر

یکی از دغدغه‌های دانشجویان و پژوهشگران حوزه ژنتیک و بیوتکنولوژی داشتن نرم‌افزاری همه‌کاره، کم‌حجم و با محیط گرافیکی چشم‌نواز است تا بتوانند به تمامی ابزارهای مورد نظر خود، به صورت یکجا دسترسی داشته باشند. این ابزارها، علاوه بر کاهش خطاهای ممکن در تحلیل و ویرایش توالی‌های ژنتیکی و پروتئینی، باید به شکلی منعطف مطابق نیازهای کاربر، قابل ویرایش و قابل به‌روزرسانی باشند. در این آموزش، نحوه استفاده از نرم افزار ژن رانر (Gene Runner) در ویرایش و تحلیل توالی‌ها مختلف، کلونینگ ژن و طراحی پرایمر را خواهیم آموخت.

این نرم‌افزار گزینه مناسبی برای کار و مقایسه توالی‌های ژنتیکی و پپتیدی است که با ظاهری ساده، استفاده برای مبتدیان را راحت‌تر می‌کند. امکانات متفاوت این نرم‌افزار با قابلیت ترجمه ژن، جست‌وجوی محل اثر آنزیم‌های محدود‌کننده، پیش‌بینی برخی کمیت‌های فیزیک و شیمیایی توالی‌های گفته‌شده و کمک به طراحی و انتخاب وکتور ژنتیکی برای انجام کلونینگ ژن، طراحی و بررسی پرایمرها برای فرایند PCR و برخی دیگر از قابلیت‌های مورد نیاز پژوهشگران مناسب است.

تحلیل و ویرایش توالی‌های ژنتیکی (نوکلئوتیدی) و پروتئینی (پپتیدی) بخش ضروری از پروژه‌های طراحی ژن، طراحی پرایمر (Primer)، طراحی وکتور (Vector)، کلونینگ ژن (Gene cloning)، تکثیر ژن، ترجمه ژن، تولید پروتئین‌های نوترکیب و تحلیل ساختار پروتئین است که می‌توان با استفاده از نرم‌افزار Gene Runner به راحتی آن را انجام داد.

نرم افزار ژن رانر یکی از پرکاربردترین و آسان‌ترین نرم‌افزارها برای یادگیری به منظور تحلیل ساختار و ویرایش توالی‌های ژنتیکی و پروتئینی است که روی سیستم‌‌عامل ویندوز قابل اجرا است. یکی‌ دیگر از مزیت‌های این نرم‌افزار نیاز نداشتن به لایسنس است که امکان چاپ مقالاتی که از آن برای تحلیل و ویرایش استفاده شده است را در مجله‌های بین‌المللی برای محققان ایرانی فراهم می‌کند.

امکان جست‌وجوی توالی‌های مورد نظر در موارد وارد شده، مشاهده ترجمه‌های پروتئینی متفاوت از توالی ژنتیکی وارد شده با در نظر گرفتن چهارچوب‌های خوانش‌باز (ORF) امکان‌پذیر از هر دو جهت توالی ژنتیکی، بررسی محل اثر آنزیم‌های محدود‌کننده (Restriction Enzymes)، تغییر کدون مرتبط به هر آمینواسید و تغییر رشته الگو یا وارون کردن توالی برای قطعات ژنتیکی در این برنامه فراهم شده است.

جلوه‌های گرافیکی جذاب و قابل تشخیص در هنگام کار با توالی‌های پروتئینی (که شامل 20 نوع آمینواسید متفاوت به عنوان اجزای تشکیل‌دهنده است)، امکان کار راحت‌تر و با خطای کمتر را برای کاربر فراهم می‌کند. همچنین، امکان جست‌وجوی محل اثر آنزیم‌های پپتیداز، دامنه‌های شناخته شده و متداول پروتئینی، تبدیل توالی‌های سه‌حرفی به تک‌حرفی و بالعکس، جست‌وجوی توالی پپتیدی و آنالیز درصد آمینواسیدهای سازنده پروتئین از امکانات نرم افزار Gene Runner برای کار با توالی‌های پروتئینی است.

از دیگر قابلیت‌های این نرم‌افزار می‌توان به طراحی پرایمر بر اساس بخش‌های مختلف قطعه ژنتیکی، مشاهده ویژگی‌های ترمودینامیکی، فیزیک و شیمیایی پرایمر طراحی شده در حالت‌های متفاوت پرایمر، طراحی شماتیک وکتور ژنتیکی انتخاب آنزیم‌های مناسب برای فرایند کلونینگ ژن اشاره کرد.

سرفصل‌ها

• فصل یکم: معرفی نرم‌‌افزار Gene Runner
  • درس یکم: آشنایی عمومی و سفارشی ‌کردن محیط نرم‌افزار
  • درس دوم: آشنایی با دیتابیس‌های پیش‌فرض و نحوه ویرایش آن‌ها
• فصل دوم: ژنتیک، رونویسی و ترجمه ژن
  • درس سوم: آشنایی با ساختار و مفاهیم پایه ژنتیک، فرایندهای رونویسی و ترجمه ژن
  • درس چهارم: تحلیل و ویرایش توالی‌های ژنتیکی در نرم‌افزار
• فصل سوم: پروتئین، ساختار و دامنه‌های آن
  • درس پنجم: آشنایی با ساختار، دامنه‌ها، مفاهیم پایه پروتئین و فعالیت‌های پروتئازی
  • درس ششم: تحلیل و ویرایش توالی‌های پروتئینی در نرم‌افزار
• فصل چهارم: حامل‌های ژنتیکی، پرایمرها و طراحی آن‌ها
  • درس هفتم: ساختار، انواع و کاربردهای حامل‌های ژنتیکی
  • درس هشتم: طراحی مسیر ساخت حامل‌های ژنتیکی در نرم‌افزار
  • درس نهم: ساختار، انواع و اهمیت پرایمرها
  • درس دهم: طراحی، تحلیل و پیش‌بینی ویژگی‌های پرایمرها در نرم‌افزار
• فصل پنجم: خلاصه و جمع‌بندی
  • درس یازدهم: جمع‌بندی