Language
Country/Area
No result found
الجينوم أم النسخ الجيني؟ الفرق الرئيسي في اختيار طريقة التجميع الصحيحة!
"إن أعظم فائدة من تجميع النسخ الجيني هي قدرته على الكشف عن بروتينات جديدة وأشكالها المتماثلة التي قد تلعب أدوارًا رئيسية في ظواهر بيولوجية محددة."
توجد طريقتان رئيسيتان لتجميع النسخ الجيني: التجميع الجديد والتجميع المستند إلى المرجع. بالنسبة للكائنات غير النموذجية التي لم يتم إنشاء جينوم كامل لها بعد، فمن الواضح أن تجميع النسخ الجديد هو الخيار الأكثر ملاءمة. لا يعتمد هذا النهج على تسلسلات الجينوم السابقة، مما يسمح للباحثين باستكشاف معلومات النسخ الجيني غير المعروفة.
التجميع الجديد مقابل التجميع المستند إلى المرجع
في الماضي، كان تحليل بيانات النسخ الجيني يعتمد في المقام الأول على المقارنة مع الجينومات المرجعية الموجودة. ومع ذلك، قد لا يغطي هذا النهج جميع الاختلافات البنيوية في mRNA، وخاصة عندما يتعلق الأمر بالربط البديل، وقد يتم تفويت العديد من المتغيرات النسخية لأنه لا يمكن تعيينها بشكل متقطع على الجينوم. لذلك، حتى مع وجود جينوم مرجعي، لا يزال من الضروري إجراء تجميع جديد، حيث يمكن للتجميع الجديد استعادة النسخ المفقودة من الجينوم المرجعي.تركيب النسخ الجيني والجينوم
يمكن أن يعكس عمق تغطية النسخوم بشكل مباشر مستوى التعبير عن الجين، بينما يتأثر عمق تغطية الجينوم عادةً بالتسلسلات المتكررة. بالإضافة إلى ذلك، فإن أحد أكبر التحديات التي تواجه تجميع النسخ الجيني هو أن المتغيرات المختلفة في نفس الجين قد تشترك في الإكسونات، مما يجعل التعرف عليها أكثر تعقيدًا.
طرق تجميع النسخ الجيني
تسلسل الحمض النووي الريبوزيبعد استخلاص الحمض النووي الريبي وتنقيته، سيتم إرسال العينات إلى منشأة تسلسل عالية الإنتاجية لإجراء النسخ العكسي للحصول على مكتبة cDNA. اعتمادًا على المنصة، سيتم قطع هذه الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين إلى أطوال محددة ثم تسلسلها باستخدام تقنيات مختلفة، بما في ذلك تسلسل 454، وIllumina، وSOLiD.
خوارزمية التجميع
سيتم تجميع بيانات التسلسل للنصوص في نصوص مكتوبة باستخدام برنامج تجميع النصوص المكتوبة ذات القراءة القصيرة. نظرًا لأن النسخ يمكن أن تكون متشابهة ولكنها تحتوي على اختلافات في الأحماض الأمينية، فإن هذه الاختلافات يمكن أن تعكس أشكالًا مختلفة من البروتين. يمكن استخدام عدد من برامج التجميع لإجراء هذه العملية، إلا أن تجميع النسخ الجيني يطرح العديد من التحديات الفريدة.
تتبع معظم برامج التجميع ذات القراءة القصيرة خوارزميتين أساسيتين: الرسم البياني المتداخل ورسم دي بروين، مع تفضيل الرسم البياني دي بروين بسبب متطلباته الحسابية المنخفضة نسبيًا.
ملاحظات وظيفية
يمكن أن يوفر التوضيح الوظيفي للنصوص المجمعة فهمًا متعمقًا لوظائفها البيولوجية المحتملة. باستخدام أدوات مثل Blast2GO، يمكن استخراج بيانات التسلسل غير الموضحة استنادًا إلى علم الوجود الجيني. يمكن أن تساعد هذه العملية في تحديد العمليات البيولوجية التي تشارك فيها النسخ ووظائفها الجزيئية.
التحقق ومراقبة الجودة
نظرًا لأنه من النادر أن يتوفر جينوم مرجعي جيد، فيجب التحقق من جودة التسلسل المجمع عن طريق مقارنته بالقراءات الخام. إن تصفية التسلسلات القصيرة ضرورية أيضًا لأن هذه التسلسلات القصيرة عادةً لا تتمكن من التحول بفعالية إلى بروتينات وظيفية.
اختر المجمع
يتوفر في السوق العديد من برامج التجميع التي يمكن استخدامها لإنشاء النسخ الجيني. على سبيل المثال، تتمتع أدوات مثل SOAPdenovo-Trans وTrinity بميزاتها الفريدة. لا تستطيع هذه البرامج تجميع النسخ بكفاءة فحسب، بل يمكنها أيضًا حساب أحداث الربط المختلفة ومستويات التعبير الجيني.
في هذا المجال سريع التطور، يعتمد اختيار طريقة تجميع الجينوم أو النسخ في النهاية على احتياجات الباحث وخصائص الكائن الحي الذي تتم دراسته. لكل طريقة مزاياها وعيوبها. فهل اختار الباحثون مسار البحث الذي يناسب احتياجاتهم على أفضل وجه؟