زمینه و هدف: ابزارهای بیوانفورماتیکی نقش کلیدی در غربالگری و بهینهسازی جهشهای آمینواسیدی در پروتئینهای نوترکیب دارند. با توجه به عدم وجود مقاله جامع فارسی در زمینه ابزارهای پیشبینیکننده اثر جهش بر پایداری پروتئین، پژوهش حاضر با هدف بررسی و معرفی این ابزارها انجام شد.
مواد و روشها: در این مطالعه، جهت یافتن مقالات مرتبط در بازه زمانی ۱۹۷۱ تا ۲۰۲۳، پایگاههای گوگل اسکالر، پابمد و اسکوپوس جستجو شدند. واژگان کلیدی شامل «روشهای بیوانفورماتیک»، «پایداری»، «جهش» و «پایگاههای پیشبینیکننده» بودند. همچنین ابزارهای پیشبینی پایداری (مانند PoP MuSiC، Hot MuSiC، DUET، SDM، mCSM، CUPSAT، DDGun، STRUM و I-Mutant) و پایگاه های داده اعتبارسنجی ساختار سوم پروتئین (شاملI-TASSER، QMEAN، Phyre2 ،PROCHECK، ProSA و ERRAT) مورد تجزیه، تحلیل و مقایسه قرار گرفتند.
نتایج: ابزارهای پیشبینی با آنالیز توالی، بررسی انعطافپذیری دینامیکی و ارزیابی تغییرات آنتروپی و انرژی آزاد (ΔΔG)، تأثیر جهشهای اسیدآمینهای بر ساختار و دمای ذوب (Tm) پروتئین را پیشبینی میکنند. پس از مدل سازی نیز، سرورهای اعتبارسنجی نیز با سنجش کیفیت استریوشیمیایی و دقت مدلها، فرآیند انتخاب پایدارترین مدل سهبعدی را تسهیل میکنند؛ مدل نهایی میتواند به عنوان ساختار مرجع برای طراحی سازه ژنی و آزمایشهای تجربی استفاده شود.
نتیجهگیری: ابزارهای بیوانفورماتیکی در مهندسی پروتئین، با کاهش چشمگیر هزینه و زمان آزمایشگاهی، امکان طراحی هوشمندانه پروتئینهای نوترکیب با پایداری بهینه را فراهم کرده و گامی مؤثر در توسعه بیوتکنولوژی کاربردی هستند.
| بازنشر اطلاعات | |
|
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |