همردیف سازی

همردیف سازی توالی ها

بخش اعظم سوالات مربوط به حیطه ی بیولوژی در دل مبحث تکامل نهفته است که از دیر باز مورد توجه زیست شناسان دوره های مختلف بوده است. یکی از ابزارهای مهم در جهت شناسایی شباهت های بین دو ژن و ارتباط آن با عملکرد مشابه ژن ها و به طور کلی پی بردن به فرضیه تکامل و یافتن جد مشترک، بررسی و مقایسه ی توالی های اسید نوکلئیک و پروتئین می باشد که تحت عنوان هم ردیفی توالی های اسید نوکلئیکی و پروتئینی شناخته می شود. همردیف سازی توالی ها (Alignment ) به طور کلی به دو دسته تقسیم بندی می شود که یا از لحاظ تعداد توالی و یا از لحاظ طول توالی ها مورد بررسی قرار می گیرد. هم ردیف سازی یا Alignment توالی ها از نظر تعداد توالی ها به دو دسته هم ردیف سازی دوگانه (Pairwise Alignment) و هم ردیف سازی چندگانه (Multiple Alignment) تقسیم بندی می شود. در هم ردیف سازی دوگانه یا Pairwise Alignment تک تک توالی های مورد نظر با توالی الگو مقایسه می شود. در هم ردیفی چند گانه یا Multiple Alignment چندین توالی همزمان با هم مقایسه می شوند. هم ردیف سازی یا Alignment توالی ها از نظر طول به دو گروه Local Alignment و Global Alignment تقسیم بندی می شود. در Local Alignment محل های مشخصی از دو توالی با همدیگر Alignment می شود ولی در هم ردیفی کامل یا Global Alignment طول کامل دو یا چند توالی با هم مقایسه می شود. از جمله مهم ترین ابزارهای مورد استفاده به منظور Alignment می توان به Blast، MUMer ،COG، Genome analysis، Ensemble ،Jalview ، UCSC، CLUSTALW، MUSCLE ،Clustal Omega و MEGA7 اشاره نمود.

یکی از نرم افزار های تحت وب به منظور همردیف سازی چندگانه توالی ها، نرم افزار Clustal Omega می باشد. برای دسترسی به Clustal Omega، می توان از طریق آدرس www.ebi.ac.uk اقدام نمود. در سایت www.ebi.ac.uk وارد بخش Tools، MSA و در نهایت ClustalO می شویم. Clustal Omega یک برنامه تحت وب جدید برای همردیف سازی چندگانه توالی های می باشد که برای همردیف سازی چندگانه توالی های DNA، RNA و پروتئین بکار می رود. ClustalO با استفاده از seeded guide trees و تکنیک های پروفایل HMM اقدام به همردیف سازی دو و یا تعداد بیشتری توالی می نماید. برای همردیف سازی دو توالی بهتر است از ابزارهای هم ردیف سازی جفتی یا Pairwise alignment استفاده نمایید.

نرم افزار Clustal Omega قادر به همردیف سازی تا 4000 توالی و یا در نهایت تا سایز ماکسیمم MB4 می باشد.

برای همردیف سازی چندین توالی، از باکس مربوطه نوع توالی مورد نظر را انتخاب نموده و در باکس مربوط به توالی ها، توالی های مورد نظر را وارد نموده و گزینه ی Submit را انتخاب می نماییم.

Jalview نرم افزار بعدی است که به منظور همردیف سازی چندین توالی مورد استفاده قرار می گیرد. Jalview یک برنامه رایگان به منظور همردیف سازی چندگانه توالی ها می باشد. از jalview می توان برای همردیف سازی چندگانه توالی ها، آنالیز توالی ها با درخت های فیلوژنتیک و نمودارهای PCA و آنالیز ساختارهای مولکولی و annotation بهره برد.

برای استفاده از نرم افزار Jalview ابتدا باید توالی های مورد نظر را به صورت Fasta بدست می آوریم و از طریق File، Input Alignment و From textbox را انتخاب می کنیم و توالی مورد نظر را وارد نموده و اقدام به همردیف سازی توالی های مورد نظر می کنیم. از قسمت Phylogenetic tree، با استفاده از by annotation می توانیم اقدام به رسم درخت فیلوژنتیک نمود.

برای مشاهده و ثبت نام دوره کارآموزی بیوانفورماتیک کلیک کنید…