Details

Ìóñòàôàåâ Î.Í.Î., Ðîìàíîâ Å.À., Ãîëäåíêîâà-Ïàâëîâà È.Â.

Èíñòèòóò îáùåé ãåíåòèêè èì. Í.È. Âàâèëîâà ÐÀÍ, Ðîññèÿ, 119991, Ìîñêâà, óë. Ãóáêèíà, 3,
e-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Ââåäåíèå
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðåäñêàçàíèå ôèçèîëîãè÷åñêîé ðîëè ãåíîâ ÿâëÿåòñÿ àêòóàëüíîé çàäà÷åé ñîâðåìåííîé ãåíåòèêè. Áèîèíôîðìàöèîííûå ìåòîäîëîãèè, ñîçäàííûå äëÿ ðåøåíèÿ òàêîé çàäà÷è, ìîæíî ðàçäåëèòü íà äâå îñíîâíûå êàòåãîðèè:

• ïîèñê ãîìîëîãèè ìåæäó ïîñëåäîâàòåëüíîñòÿìè èññëåäóåìûõ ãåíîâ è ãåíîâ ñ èçâåñòíîé ôóíêöèîíàëüíîé àêòèâíîñòüþ;
• âûÿâëåíèå ôóíäàìåíòàëüíûõ çàêîíîìåðíîñòåé, âëèÿþùèõ íà ïðîôèëü ýêñïðåññèè ãåíà, íà îñíîâå äàííûõ àíàëèçà èõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñ ïîñëåäîâàòåëüíîñòÿìè ãåíîâ, èìåþùèõ ñõîäíûå ôóíêöèè.

Äëÿ âûÿâëåíèÿ òàêèõ çàêîíîìåðíîñòåé ñðåäè ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ãåíîâ öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü âûáîðêè ãåíîâ èç ðàçíûõ îðãàíèçìîâ, ñãðóïïèðîâàííûõ ïî îïðåäåëåííûì ñâîéñòâàì: â ýòîì ñëó÷àå âåðîÿòíîñòü âûÿâëåíèÿ òåõ õàðàêòåðèñòèê, êîòîðûå èìåþò ïåðâîñòåïåííîå çíà÷åíèå äëÿ ôèçèîëîãè÷åñêîé ðîëè ãåíà(îâ) â ïðåäåëàõ âûäåëåííîé âûáîðêè ãåíîâ, çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èòñÿ. Ñåé÷àñ ïðàêòè÷åñêè âñå áàçû äàííûõ î ïîñëåäîâàòåëüíîñòÿõ ãåíîìîâ ðàçíûõ âèäîâ ðàñòåíèé ðàçìåùåíû íà ðàçíûõ ñàéòàõ, ÷òî çàòðóäíÿåò ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ãåíîâ èç ðàçíûõ âèäîâ ðàñòåíèé.

Ðåçóëüòàòû è îáñóæäåíèå
Íàìè ðàçðàáîòàíî ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå, âêëþ÷àþùåå â ñåáÿ áàçó äàííûõ î ñåêâåíèðîâàííûõ ãåíîìàõ ðàñòåíèé è ïîçâîëÿþùåå ôîðìèðîâàòü ïðîèçâîëüíûå âûáîðêè íóêëåîòèäíûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ãåíîâ ñ öåëüþ èõ äàëüíåéøåãî àíàëèçà ïî ðàçëè÷íûì ïàðàìåòðàì.  áàçó äàííûõ âêëþ÷åíû íå òîëüêî ïîñëåäîâàòåëüíîñòè âñåõ ãåíîâ ðàñòåíèé, ãåíîìû êîòîðûõ ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè îïðåäåëåíû, íî è ñâåäåíèÿ îá èçâåñòíûõ è ïðåäïîëàãàåìûõ ôóíêöèÿõ áîëüøèíñòâà ðàñòèòåëüíûõ ãåíîâ. Ïðè ýòîì, â ñîçäàííîé áàçå äàííûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ãåíîâ ðàñòåíèé ìîãóò áûòü ñãðóïïèðîâàíû ïî êàòåãîðèÿì ñîãëàñíî èõ ôóíêöèÿì â ñîîòâåòñòâèè ñ êëàññèôèêàöèåé GO (Gene Ontology). Èñïîëüçóÿ ýòó êàòåãîðèçàöèþ, áàçà äàííûõ ïîçâîëÿåò ñôîðìèðîâàòü ïðîèçâîëüíóþ âûáîðêó ãåíîâ êàê â ïðåäåëàõ îäíîãî âèäà ðàñòåíèé, òàê è íåñêîëüêèõ âèäîâ, à òàêæå âûáîðêó ãåíîâ, õàðàêòåðèçóþùóþñÿ ñõîäíûìè îäíîé èëè íåñêîëüêèìè ôóíêöèÿìè. Ïîìèìî ýòîãî â àâòîìàòè÷åñêîì ðåæèìå ìîæåò áûòü ïðîâåäåí íå òîëüêî ïîèñê âûäåëåííûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, íî è èõ ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç, êîòîðûé âêëþ÷àåò àíàëèç GC-ñîäåðæàíèÿ è êîäîíîâîãî ñîñòàâà ïîñëåäîâàòåëüíîñòè êàæäîãî ãåíà è â ñðåäíåì ïî âñåé âûáîðêå ãåíîâ. Ïðè ýòîì, ðåçóëüòàòû àíàëèçà ìîãóò áûòü ñãðóïïèðîâàíû êàê ïî ôóíêöèÿì ãåíîâ, òàê è ïî âûáðàííûì âèäàì ðàñòåíèé. Ðåçóëüòàòû àíàëèçà ìîãóò áûòü ñîõðàíåíû è èñïîëüçîâàíû íà ñëåäóþùèõ ýòàïàõ, â ÷àñòíîñòè, äëÿ ñðàâíèòåëüíîãî àíàëèçà ñ ðåçóëüòàòàìè, ïîëó÷åííûìè íà äðóãèõ âûáîðêàõ ãåíàõ.

Ðàçðàáîòàííîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ïîçâîëÿåò îöåíèòü, â ÷àñòíîñòè, ýôôåêòèâíîñòü ýêñïðåññèè ãåíà îäíîãî âèäà ðàñòåíèé ïðè åãî ïåðåíîñå è ýêñïðåññèè â äðóãîé âèä ðàñòåíèé.

Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå ãðàíòà ÐÔÔÈ ¹09-04-01518_à.