پایگاه داده ژنوم ساکارومایسس منبع ژنومیک مخمرهای جوانه زده
پایگاه داده ژنوم ساکارومایسس (SGD, http://www.yeastgenome.org)، منبع کاملی برای مخمر ساکارومایسس سرویزیه می باشد. پروژه ی SGD بالاترین کیفیت داده هایی که به صورت دستی بررسی شده اند، را ارائه می دهد. نتایج تجربی گزارش شده در مقالات استخراج و در یک پایگاه داده به خوبی توسعه یافته ادغام می شوند.
این دادهها با نتایج با کیفیت بالا ترکیب میشوند و از طریق صفحات Locus Summary، یک موتور جستجوی قدرتمند و مرورگر ژنوم غنی ارائه میشوند. اکتساب، ادغام و بازیابی این داده ها به SGD اجازه می دهد تا طراحی و تجزیه و تحلیل تجربی را با ارائه دانشنامه ای از ژنوم مخمر، ویژگی های کروموزومی آن، عملکردها و تعاملات آنها تسهیل کند. دسترسی عمومی به این داده ها از طریق صفحات وب طراحی شده برای سهولت استفاده بهینه در اختیار محققان قرار می گیرد.
ساکارومایسس سرویزیه به طور گسترده در اکتشاف بیوشیمی، زیستشناسی مولکولی، زیستشناسی سلولی و سیستم بیولوژی بهدلیل سهولت رشد و دستکاری آن، حفاظت گسترده از ژنها و مسیرهای آن با ارگانیسمهای بالاتر و قدرتمند بودن تکنیک های ژنتیکی که ارائه می دهد، استفاده شده است.
بسیاری از فناوریهای جدید در سراسر ژنوم مانند ایجاد مجموعههای حذف سیستماتیک، تشخیص در مقیاس بزرگ پروتئین-پروتئین و فعل و انفعالات ژنتیکی و محلی سازی درون سلولی، رونوشت برداری، پروتئوم و آنالیز متابولوم، قبل از اینکه به طور گسترده در سایر موجودات استفاده شود، ابتدا با استفاده از مخمر توسعه یافتند. به این دلایل، تحقیقات ساکارومایسیس سرویزیه، به عنوان مدلی برای انواع فرآیندهایی که در انسان رخ می دهد، عمل می کند که بسیاری از آنها با بیماری مرتبط هستند.
میتوان شباهتهای مستقیمی بین این دو ارگانیسم در زمینههایی مانند متابولیسم لیپید، متابولیسم میتوکندری، رشد پریون یا پیری ترسیم کرد. کاربران اصلی پایگاه داده ژنوم ساکارومایسیس (SGD) شامل کسانی هستند که تحقیقاتی را روی گونههای ساکارومایسس انجام میدهند و همچنین کسانی که ژنتیک و زیستشناسی سلولی سایر جنسهای قارچی را که برای تحقیقات پایه، سلامت انسان و صنعت مهم هستند، بررسی میکنند.
محققانی که روی ارگانیسمهای بزرگتر، از جمله مدلهایی مانند مگس سرکه و همچنین گیاهان و انسانها مطالعه میکنند، جوامع در حال رشدی را نشان میدهند که وقتی تحقیقاتشان به ژنهایی ختم می شود که به یکی از ژنهایی شباهت دارندکه قبلا در مخمر به خوبی مشخص شدهاند، به SGD رجوع می کنند. محققان در زمینه ژنتیک و زیستشناسی سلولی، جامعه بزرگ دیگری را تشکیل میدهند که SGD به آن خدمت میکند، مانند دانشمندان بیوانفورماتیک که آنالیزهای محاسباتی ژنومی را برای مطالعات مخمری یا مقایسهای انجام میدهند.
هستی شناسی ژن (GO)
در SGD، حاشیه نویسی با استفاده از اصطلاحات GO اطلاعات بیولوژیکی مربوط به محصولات ژنی خاص را به شکلی قابل جستجو و قابل محاسبه که می تواند به راحتی در بین موجودات زنده مقایسه شود، جمع آوری می کند. حاشیه نویسی های GO دستی برای محصولات ژنی خاص با دقت در زمینه تمام دانش بیولوژیکی موجود انتخاب می شوند و بهترین خلاصه ممکن از مرتبط ترین اطلاعات را نشان می دهند. حاشیه نویسی برای هر محصول ژنی به عنوان یک کل بررسی می شود.
حاشیهنویسیهای GO همچنین ممکن است از طریق روشهای محاسباتی بر اساس معیارهایی مانند دامنههای پروتئینی، HMM یا الگوهای داده های تجربی تخصیص داده شوند که امکان حاشیهنویسی سریع چندین ژن را با استفاده از پارامترهای ثابت فراهم میکند. محدودیتهای پیشبینیهای محاسباتی وجود دارد: مانند پوشش ناقص ژنومی، استفاده از اصطلاحات خیلی کلی GO و سوگیری های ذاتی روش های مختلف.
در سال 2007، SGD شروع به پیشبینیهای محاسباتی از پروژه Annotation هستیشناسی ژن (GOA) در UniProtKB نمود که ابزارهای InterPro آن تا حدی بر حضور دمین های پروتئینی متکی است.
محققان اغلب حاشیه نویسی های عملکردی GO را بین پروتئین های همولوگ منتقل می کنند. پیشبینیهای محاسباتی تولید شده توسط روشهای مختلف در هر یک از سه جنبه GO (عملکرد مولکولی، فرآیند بیولوژیکی، و مؤلفه سلولی) مقایسه شد.
فنوتیپ ها
توصیفات کامل فنوتیپ های جهش یافته نیز با استفاده از بخشی با نام هستی شناسی فنوتیپ یا Ascomycete Phenotype Ontology (APO) نشان داده شده است که در OBO Foundry به آدرس http://www.obofoundry.org در دسترس می باشد.
ترکیبات شیمیایی که اغلب برای استخراج فنوتیپ ها استفاده می شوند، با استفاده از یک واژگان کنترل شده به نام هستی شناسی ChEBI مشخص می شوند. فنوتیپ هایی که بیش از 17000 سنجش فنوتیپ کلاسیک و با کارایی بالا را نشان می دهند توصیف شده اند و از SGD در دسترس هستند.
مسیرهای بیوشیمیایی
مسیرهای بیوشیمیایی به صورت دستی توسط SGD تنظیم شده و با استفاده از مرورگر Pathway Tools ارائه می شود. مجموعه دادههای مسیرهای بیوشیمیایی SGD برای S. cerevisiae، یکی از مجموعههای دادهای که در بین تمام مجموعههای دادههای Pathway Tools موجود است، گلدن استاندارد برای مخمرمی باشد.
SGD از تلاش های مداوم برای به روز رسانی و بهبود این داده ها پشتیبانی می کند. رابط Pathway Tools شرح کاملی از هر مسیر را با ساختارهای مولکولی، اعداد E.C و فهرست مرجع کامل ارائه می دهد. مرورگر مسیرهای به روز شده چندین ویژگی پیشرفته را ارائه می دهد، از جمله دانلود لیستی از ژن های یافت شده در مسیر برای تجزیه و تحلیل بیشتر با ابزارهای دیگر موجود در SGD. مرورگر Pathway از طریق لینک زیر در دسترس می باشد: http://pathway.yeastgenome.org
نامگذاری ژن ها
SGD همچنان به حفظ نامگذاری ژنومی S. cerevisiae ادامه می دهد. وظیفه ما ترویج استانداردهای نامگذاری تعریف شده توسط جامعه و اطمینان از پیروی از دستورالعمل های توافق شده در نامگذاری ژن های جدید یا اختصاص نام های جدید به ژن های قبلا شناسایی شده است.
دستورالعمل ها بیان می کند که اولین نام منتشر شده برای یک ژن به نام استاندارد تبدیل می شود. با این حال، قبل از انتشار، ممکن است یک نام ژن در SGD ثبت و نمایش داده شود تا محققان را از استفاده مورد نظر خود مطلع کند. اگر اختلاف نظر یا تضاد نامی وجود داشته باشد، ما با محققان مربوطه در جامعه ارتباط برقرار می کنیم و در صورت امکان در مورد توافق مذاکره می کنیم.
اکثریت کسانی که روی ژن مورد نظر کار می کنند باید با هرگونه تغییر نامگذاری قبل از اجرای آن در SGD موافقت کنند. علاوه بر حفظ نام های ژنتیکی، SGD تضمین می کند که نام ORF ها، عناصر ARS، tRNA ها و سایر ویژگی های کروموزومی نیز با فرمت های مورد توافق مطابقت داشته باشد. در طول 2 سال گذشته 154 نام ژن جدید اختصاص داده شده است و 21 تغییر نام صورت گرفته است.
همچنین بخوانید:
نویسنده مریم آقازاده