Бирламчи нуклеотидлар кетма-кетлиги таҳлили асосида организмни идентификациялаш
Организмларнинг идентификациялаш одатда нуклеотидлар кетма-кетлиги таҳлили асосида, BLASTn (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast) кўп маротабалик тўғрилаш дастури ёрдамида маьлумотлар базасида GenBank National Center for Biotechnology Information (NCBI) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/, European Molecular Biology Laboratory (EMBL) http://www.embl.org ёки DNA Data Bank of Japan (DDBJ) http://www.ddbj.nig.ac.jp ўтказилади. BLAST (ингл. Basic Local Alignment Search Tool) - бирламчи нуклеотидлар ва оқсиллар кетма-кетлигини солиштиришга ёрдам берувчи алгоритм. BLAST алгоритми асосидаги компютер дастурлари бирламчи структураси (кетма-кетлиги) ёки маьлумотлар базасидаги фрагменти маьлум бўлган оқсил ёки нуклеин кислоталар гомологларини излаб топишга имконият яратади (Altschul et al., 1990; 1997). BLAST сериясидаги дастурлар.Биологик кетма-кетликни таҳлил қилиш учун 3 та асосий ёндашув мавжуддир: Нуклеотидлар кетма-кетлиги таҳлили. ДНК ёки РНК нуклеотидлари кетма-кетлиги билан ишлашга ёрдам берувчи алгоритмлар тўплами. Blastn («Nucleotide BLAST») дастури турли хил маьлумотлар базасига эга бўлган нуклеотидлар кетма-кетлигини солиштириш ва гомологик кетма-кетликни излаб топишга ёрдам беради. Blastn ёрдамида таҳлил бошқа алгоритмларга нисбатан кўп вақтни олади, лекин паст гомологли кетма-кетликларни солиштириш имконини беради. Megablast 95% гача яқин қариндош нуклеотидлар кетма- кетлигини солиштиришга мўлжалланган. Дастур кўп нуклеотид кетма-кетликларни ягона кетма-кетликка йиғади ва BLAST база маьлумотларини қидира бошлайди. Кейин megablast индивидуал кетма-кетликни солиштириш ва статистик ишлов бериш учун олинган маьлумотларга ишлов бера бошлайди. Discontiguous megablast дастури нуклеотидлар кетма-кетлигини бази бир мос келмасликка этиборга ва олмасликка йўл қўяди, у фарқланувчи лекин кетма-кетликни таққослаш учун мўлжалланган. Оқсил кетма-кетлиги таҳлили. Аминокислоталар кетма-кетлиги билан ишлашга ёрдам берувчи алгоритмлар тўплами. Стандарт Blastp («Protein BLAST») дастури турли хил маьлумотлар базасига эга бўлган аминокислоталар кетма-кетлигини солиштириш ва гомологик кетма-кетликни излаб топишга ёрдам беради. Бошқа дастурлар сингари Blastp дастури маҳаллий гомологик қисмларни топади. Қуйидаги алгоритм ёрдамида дастури турли хил маьлумотлар базасига эга бўлган аминокислоталар кетма-кетлигини солиштириш ва гомологик кетма-кетликни излаб топиш мумкин. psi-blast («Position-Specific Iterated BLAST») алгоритми оқсиллар кетма-кетлиги таҳлилида янада сезгир алгоритм бўлиб, уни оқсилларнинг узоқ қариндошлари ёки оқсилларнинг янги оила аьзоларини топиш учун фойдаси бўлади. Қуйидаги алгоритмдан Blastp стандарт алгоритми кетма-кетликни топа олмаганда ёки гипотетик оқсилларга алоқа юборганда, муаййан кетма-кетлик билан ўхшашлик топилганда фойдаланилади. Phi-blast («Pattern-Hit Initiated BLAST») фойдаланувчи берган шаблонни ўзида сақлаши ва бир вақтда фойдаланувчи берган сўров билан гомолгик ўхшаш бўлган оқсиллар кетма-кетлигини қидириш учун мўлжалланган. Сdart («Protein homology by domain architecture») алгоритми оқсиллар таркибини ўрганади. У хамма оқсиллар таркибини theprotein nr маьлумотлар базасида таҳлил қилади ва қидирув олиб боради. Трансляция қилинган кетма-кетликларни тахлил қилиш.Махсус дастур бўлиб, нуклеотид кетма-кетликни аминокислота кетма-кетлигига трансляция қилишга имкон беради. Blastx («Translated query vs protein database») олдин нуклеотид кетма-кетликни аминокислота кетма-кетлигига трансляция қилади, кейин оқсиллар гомологик кетма-кетликни маьлумотлар базасида излаб топишга ёрдам беради. Blastx ўқиш учун нуклеотид кетма-кетликларни хамма 6та хошиясини трансляция ва таҳлил қилади. Шундай қилиб, алгоритм de novo секвенирланган нуклеотид кетма-кетликни ва EST- кетма-кетликни («Expressed Sequence Tags») таҳлил қилади. Бу алгоритм бошқа нуклеотид Blast га нисбатан янада сезгир алгоритм ҳисобланади, чунки солиштирув оқсил кетма-кетлиги даражасида олиб борилади. Бошқа тарафдан, tblastn («Protein query vs translated database») алгоритми аксинча оқсиллар кетма-кетлигини изохли бўлмаган нуктеотидлар кетма-кетлигида қидиришга ёрдам беради. Ва нихоят, tblastx («Translated query vs translated database») алгоритми, янги генларни нуклеотид кетма-кетликда идентификация қилишга фойдали ҳисобланади. BLAST алгоритмлари ёрдамида, нуклеотид кетма-кетлиги турли хил организмлар геноми маьлумотлари базасида таҳлил ўтказиш мумкин: умуртқалилар (одам, сичқон, макака ва бошқалар), умуртқасизлар (дрозофила, Caenorhabditis elegans ва бошқалар), ўсимликлар (арабидопсис, маккажўхори ва бошқалар), замбуруғлар (аспаргилл) ва вирусларда.
