دوره 16، شماره 63 - ( 5-1405 )
جلد 16 شماره 63 صفحات 37-18 |
برگشت به فهرست نسخه ها
گروه زیست شناسی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران
چکیده: (667 مشاهده)
زمینه و هدف: ابزارهای بیوانفورماتیکی نقشِ کلیدی در غربالگری و بهینه‌سازیِ جهش‌های آمینواسیدی در پروتئین‌های نوترکیب دارند. با توجه به عدم‌وجودِ مقالۀ جامعِ فارسی در زمینۀ ابزارهای پیش‌بینی‌کنندۀ اثرِ جهش بر پایداریِ پروتئین، پژوهشِ حاضر با هدفِ بررسی و معرفیِ این ابزارها انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه، جهتِ یافتنِ مقالاتِ مرتبط در بازۀ زمانیِ ۱۹۷۱ تا ۲۰۲۳، پایگاه‌های گوگل اسکالر، پاب‌مد و اسکوپوس جست‌وجو شدند. واژگانِ کلیدی شامل «روش‌های بیوانفورماتیک»، «پایداری»، «جهش» و «پایگاه‌های پیش‌بینی‌کننده» بودند. همچنین ابزارهای پیش‌بینیِ پایداری (مانند PoP MuSiC، Hot MuSiC، DUET، SDM، mCSM، CUPSAT، DDGun، STRUM و I-Mutant) و پایگاه‌های دادۀ اعتبارسنجیِ ساختارِ سومِ پروتئین (شامل I-TASSER، QMEAN، Phyre2، PROCHECK، ProSA و ERRAT) مورد تجزیه، تحلیل و مقایسه قرار گرفتند.
نتایج: ابزارهای پیش‌بینی با آنالیزِ توالی، بررسیِ انعطاف‌پذیریِ دینامیکی و ارزیابیِ تغییرهای آنتروپی و انرژیِ آزاد (ΔΔG)، تأثیرِ جهش‌های اسیدآمینه‌ای بر ساختار و دمای ذوب (Tm) پروتئین را پیش‌بینی می‌کنند. پس از مدل‌سازی نیز، سرورهای اعتبارسنجی نیز با سنجشِ کیفیتِ استریوشیمیایی و دقت مدل‌ها، فرایندِ انتخابِ پایدارترین مدلِ سه‌بُعدی را تسهیل می‌کنند؛ مدلِ نهایی می‌تواند به‌عنوانِ ساختارِ مرجع برای طراحیِ سازۀ ژنی و آزمایش‌های تجربی استفاده شود.
نتیجه‌گیری: ابزارهای بیوانفورماتیکی در مهندسیِ پروتئین، با کاهشِ چشمگیرِ هزینه و زمانِ آزمایشگاهی، امکانِ طراحیِ هوشمندانۀ پروتئین‌های نوترکیب با پایداریِ بهینه را فراهم کرده و گامی مؤثر در توسعۀ بیوتکنولوژیِ کاربردی هستند.
نتایج: ابزارهای پیش‌بینی با آنالیزِ توالی، بررسیِ انعطاف‌پذیریِ دینامیکی و ارزیابیِ تغییرهای آنتروپی و انرژیِ آزاد (ΔΔG)، تأثیرِ جهش‌های اسیدآمینه‌ای بر ساختار و دمای ذوب (Tm) پروتئین را پیش‌بینی می‌کنند. پس از مدل‌سازی نیز، سرورهای اعتبارسنجی نیز با سنجشِ کیفیتِ استریوشیمیایی و دقت مدل‌ها، فرایندِ انتخابِ پایدارترین مدلِ سه‌بُعدی را تسهیل می‌کنند؛ مدلِ نهایی می‌تواند به‌عنوانِ ساختارِ مرجع برای طراحیِ سازۀ ژنی و آزمایش‌های تجربی استفاده شود.
نتیجه‌گیری: ابزارهای بیوانفورماتیکی در مهندسیِ پروتئین، با کاهشِ چشمگیرِ هزینه و زمانِ آزمایشگاهی، امکانِ طراحیِ هوشمندانۀ پروتئین‌های نوترکیب با پایداریِ بهینه را فراهم کرده و گامی مؤثر در توسعۀ بیوتکنولوژیِ کاربردی هستند.
واژه‌های کلیدی: ساختار پروتئین
جهش
مهندسی پروتئین
ترمودینامیک
پایداری پروتئین
پایگاه‌های داده پروتئینی
نوع مطالعه: مقاله مروری |
موضوع مقاله:
میکروبیولوژی
دریافت: 1405/5/8 | پذیرش: 1405/5/10 | انتشار: 1405/5/10
دریافت: 1405/5/8 | پذیرش: 1405/5/10 | انتشار: 1405/5/10
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |