رسالت پژوهشکده : تلاش جهت ساماندهی پژوهش های زیست فن آوری پزشکی در راستای اولویت کشور
  • یکشنبه ۲۴ تیر ۱۳۹۷
  • الاحد ٣ ذی قعده ١٤٣٩
  • Sunday, July 15, 2018
صفحه اصلی اخبار دوره‌های آموزشی تحلیل و گزارش علمی اطلاعات عمومی مراکز تحقیقاتی پیوندها درباره ما تماس با ما  
کد مطلب :   3008 تاریخ انتشار: 
شنبه ۲۹ مهر ۱۳۹۶
- 13:08 تاریخ آخرین ویرایش :
  1396/07/29
بازدید:   74  
 
رهیافت بیوانفورماتیک در فهم عملکرد پروتئین‌های به ذاته نامنظم
رهیافت بیوانفورماتیک در فهم عملکرد پروتئین‌های به ذاته نامنظم
تا مدت‌ها گروهی از دانشمندان وجود پروتئین‌های نامنظم را باور نداشتند، اما امروزه اثبات وجود و کارکرد این پروتئین‌ها در ویروس‌هایی مثل HIV علم بیوانفورماتیک را به سمت توسعه برنامه‌هایی جهت پیش‌بینی عملکرد این ساختارهای پروتئینی سوق داده است. بررسی¬ها در این زمینه نیازمند تجربه، هنر و تئوری قدرتمند است.

پروتئین‌ها واحد‌های ساختمانی حیات و عوامل زیستی هستند. این مولکول ها رشد و تکوین را هدایت نموده، موجب انتشار ویروس‌ها و باکتری‌ها می شوند و همچنین دارای نقش کلیدی در مسیر‌های بیماری زایی و در واقع تمامی عملکرد‌های سلولی هستند. هر چه دانشمندان داده‌های بیشتری در مورد پروتئین‌ها به دست می‌آورند، سازوکارهای ماورای اسرار زیستی بیشتر آشکار می‌شود.
دکتر کورگان پژوهشگر دانشگاه ویرجینیا مجموعه‌ای از برنامه‌های بیوانفورماتیکی را معرفی کرد تا به ارتقای نگرش زیست‌شناسان نسبت به عملکرد‌ پروتئین‌های به طور ذاتی نامنظم کمک کنند. این گروه از پروتئین‌ها فاقد یک ساختار ثابت بوده و به عبارتی کاملاً یا نسبتاً انعطاف‌پذیر و بی‌شکل هستند.
در طول چند دهه گذشته دانشمندان 85 میلیون پروتئین مجزا، خواه ساختاریافته یا بدون ساختار، را تعیین توالی کرده‌اند، اما با این حال هنوز هم نمی دانند که اغلب آنها چه کاری انجام می دهند. کمتر از یک درصد این پروتئین‌ها شناسایی شده‌اند و هنوز در مورد عملکرد اکثریت این پروتئین‌ها اطلاعاتی ندارند. هر چه پروتئین‌های بیشتری شناسایی می‌شوند، بایستی برنامه‌های کامپیوتری پیچیده‌تری برای کمک به تعیین کارکرد آن‌ها توسعه یابند. بنا به گفته یکی از پژوهشگران این گروه: ما تاکنون فقط یک درصد پروتئین های موجود را شناخته ایم، حال آنکه کارکرد بیش از یک 80 میلیون دیگر نیز باید مشخص شود. یک برنامه می‌تواند سریع‌تر از یک انسان پروتئین‌ها را رمزگشایی کرده و به پژوهشگران در جهت بالا بردن سرعت تولید فرضیات کمک کند.
حل پازل:
شناسایی عملکرد یک پروتئین زمانی که این مولکول به طور کامل یا نسبی نامنظم باشد، چالش‌ برانگیزتر می‌شود. هنگامی که یک پروتئین ساختار مشخص داشته باشد، محققان از دانش قبلی و برنامه‌های بیوانفورماتیکی برای رمزگشایی اولیه آن ساختار استفاده می کنند که این در ادامه به تعیین عملکرد کمک می کند. حال اگر پروتئین مورد بررسی نامنظم باشد، زیست‌شناسان به برنامه‌ های رایانه ای طراحی شده توسط کورگان و سایر محققان حوزه رایانه مراجعه می کنند که این برنامه ها از مدل‌های پیش‌بینی‌کننده برای تولید فرضیه های قابل کار بر روی عملکرد پروتئین‌ها استفاده می کنند.
این برنامه‌ها از مجموعه داده‌های مربوط به پروتئین‌هایی که نقش آن‌ها شناخته شده برای ساخت مدل‌های پیش‌بینی‌کننده استفاده می کند تا اینکه عملکرد پروتئین‌های ناشناخته به ذاته نامنظم را مشخص سازند. جزئیات طراحی ساده نیستند. ساخت این مدل‌ها به کمی هنر، نظریه و تجربه نیاز دارد. از جمله این برنامه‌ها می‌توان به MFDp و DisoRDPbind اشاره کرد.
ایده‌های جدید در مورد بی‌نظمی‌:
دکتر کورگان اشاره می کند: در حدود 30 سال پیش، هنگامی که پروتئین‌های نامنظم شناسایی شدند خیلی ها این مطلب را انکار می کردند. برخی می گفتند که این فقط نوعی اختلال در ساختار پروتئین‌هاست. اما اکنون بی‌نظمی به عنوان یک سازوکار زیستی، واقعیتی پذیرفته شده است. این‌که پروتئینی ساختار مشخصی نداشته باشد بدین معنی نیست که فاقد کارکرد است، بلکه آن فقط به شکل متفاوتی عمل می‌کند.
امروزه رمزگشایی بی‌نظمی به تلاشی مشترک و جمعی در جامعه علمی تبدیل شده و برنامه‌های مختلف مربوط به نهاد‌های متعدد، با هدف تامین رویکرد‌های مختلف برای تعیین عملکرد پروتئین‌های نامنظم، در کنار هم قرار گرفته اند.
به تازگی چندین مطالعه مشترک دیگر نیز بر روی نقش‌های عملکردی بی‌نظمی ذاتی در ویروس‌های HIV ، هپاتیت C و دنگ (Dengue) متمرکز شده اند.

منبع :

https://phys.org/news/2017-07-bioinformatics-biologists-intrinsically-disordered-proteins.html

منبع : مرکز راهبری فناوری های همگرا
نویسنده خبر : مدیر پورتال
کلید واژه
 
اخبار مرتبط
گامی رو به جلو برای ژن درمانی بیماران ناشنوا یافتن راهی جدید برای درمان ایدز درمان ایدز با شیوه ای موثرتر تولید گرانترین بخش محیط کشت سلولی در کشور/امکان انجام آزمایشات بیشتر فراهم شد ساخت زیست حسگر درون سلولی با استفاده از پروتئین مهندسی شده ترکیب پروتئین مهندسی شده و ذرات مغناطیسی برای تشخیص سرطان کارگاه تئوری و عملی آشنایی با اصول وسترن‌بلات پروتئین از حمله قلبی محافظت می کند تولید نسل آینده پادتن‌های درمانی با فناوری قدرتمند مبتنی بر RNA خالص سازی پروتئین‌ با فناوری نانو/ کاربرد در ساخت داروهای نوترکیب حذف ویروس اچ آی وی با روش ویرایش ژن در مدل حیوانی بررسی کاربرد نانوزیست‌فناوری در دارورسانی روش نوین تصنیف موسیقی بر اساس توالی‌های پروتئینی ابداع شد تولید یک ماده جدید برای رشد مجدد استخوان‌ها کشف ژنی که موجب مرگ ناگهانی در جوانان می شود نقص در ژن ها عامل ابتلا به سرطان های سینه و تخمدان ساخت نانوحسگر با ترکیب نانولوله‌کربنی و DNA هوش مصنوعی در خدمت تحقیقات پیری توسعه رایانش زیستی ؛بهبود کیفیت زندگی ساخت حسگر جدید برای شناسایی مولکول‌های پروتئینی
ارسال نظر
لطفا جهت تسهیل ارتباط خود با ما، در هنگام ارسال پیام این نکات را در نظر داشته باشید:
1.ارسال پیام های توهین آمیز به هر شکل و با هر ادبیاتی با اخلاق و منش اسلامی ،ایرانی ما در تناقض است لذا از ارسال اینگونه پیام ها جدا خودداری فرمایید.

2.از تایپ جملات فارسی با حروف انگلیسی خودداری کنید.

3.از ارسال پیام های تکراری که دیگر مخاطبان آن را ارسال کرده اند خودداری کنید.

4.حداکثر کاراکتر مجاز جهت ارسال نظر 1000 کاراکتر می باشد.
نام:
ایمیل:
نظر:
 
کد امنیتی :
تولید مجدد