Biologik ketma ketliklarni sekbenerlash usullarining rivojlanishi

Biologik ketma ketliklarni sekbenerlash usullarining rivojlanishi

Ro'ziyeva Mahfuza
Biologik ketma-ketliklarni taqqoslash asoslari
Taqqoslash bioinformatikaning asoslaridan biridir. Tasavvur qilib ko’raylik, funksiyasi ma’lum bo’lgan aminokislota ketma-ketligining tajribadan olingan natijalari bor. Tuzilishi shunga o’xshash aminokislota ketma-ketligi yordamida bu modda ham o’xshash vaifalarni amalga oshiradi deb tahmin qilishimiz mumkin bo’ladi. Bu ketma-ketliklarning mos kelishi vazifasiga kiradi.
Yana bir boshqa vazifa genom tahlili bilan bog’liq. Turli organizmlar genomi tahlil etilganida uzun nukleotid ketma-ketligi olinadi. U yerda genlar –oqsil hamda tRNK va rRNKni kodlovchi uchastkalar ham bor. Ketma-ketlik orasidan ushbu genlarni topish asosiy vazifalardan biri xisoblanadi. Yana bir vazifa boshqarish vazifasini amalga oshiruvchi, DNKdagi signallarni, ya’ni regulyator oqsillar bog’lanish uchastkalari, ushbu gendan transkirptisiyalanuvchi mRNK ikkilamchi strukturalarini izlash xisoblanadi. Bioinformatikada bundan tashqari yana ko’plab vazifalar mavjud.
Bu masalalarni hal etishda tahlil qilish usullari-algoritmlarni va tahlil dasturlarini ishlab chiqish kerak bo’ladi. Biror dasturni yaratishda uning barcha uchun mos, haqiqatga yaqin ekanligi muxim sanaladi. Yaratilgan yangi usulning to’g’ri ishlashini tekshirish uchun uni avvalilgaridan ma’lum bo’lgan, to’liq o’rganilgan moddalarda tekshirib ko’rish kerak bo’ladi. Agar bunda olingan natijalar haqiqatga 80-90% mos kelsa, bu usul nom’lum strukturalarni aniqlashda ham to’g’ri natijalarni beradi deb aytish mumkin bo’ladi.
Shu tariqa, ketma-ketlik sekvenirlanganidan keyin ma’lumotlar bazasidan unga o’xshash ketma-ketliklar qidirilib, uning vazifasi haqida birlamchi ma’lumot olish imkonini beradi. Agar ikkita xarf o’zoro mos kelsa, demak bu soxa funksional muxim xisoblanadi. Aminokislotalar almashinuvi oqsil xossalariga ta’sir ko’rsatmasligi yoki butkul o’zgartirib yuborishi mumkin. Masalan, lizin aminokislotasi leytsin bilan almashib qolsa, mazkur oqsilning vazoviy strukturasi va xossalari butkul o’zgarib ketishi mumkin. Lizinning arginin bilan almashinishi esa deyarli hech qanday o’zgarishlarga sabab bo’lmaydi. Shuning uchun aminokislota ketma-ketliklari taqqoslanayotganida aminokislota qoldiqlarini qarshi qo’yish matritsasi ham inobatga olinadi (o’xshash, bir oz o’xshash, o’xshamaydigan). Ikkita ketma-ketlikni tekislashtirish –ularni yonma-yon qo’yib, ular orasidagi probellar shunday qo’yiladiki, bunda ularning umumiy uzunligi bir hil bo’lishi kerak.
Ketma-ketliklarni bu tarzda taqqoslash molekulyar biologiyada keng tarqalgan. Tekislashtirish evolyutsion jarayonni aks ettiradi deb taxmin qilinadi. Bir-birini ostida turuvchi ketma-ketliklar ajdod-ketma-ketlik ramziga mos keladi. Ketma-ketliklar evolyutsiyasi qanday yo’nalishda borganligini aniq aytib bera olmaymiz. Shuning uchun, “to’g’ri” ketma-ketlik tariqasida sifat vazifalari bo’yicha nisbatan optimal tekisliklar olinadi. Ammo, ushbu tanlangan vazifaning haqiqatdan ham to’g’ri ekanligini qanday nazorat qilish mumkin, nisbatan yaqin bo’lgan etalonlar bormi? Etalon tariqasida ularning fazoviy strukturasini o’rnini nisbatan to’laroq to’ldirishga mos keluvchi tekisliklar olinishi mumkin (bunday strukturalar bir necha yuz oqsillar uchun aniqlangan).
Biologik ketma-ketliklarni tekislashtirishda yuqoridagi sxemaga o’zgartirishlar kiritish kerakligi aniqlandi. Chunki, turli aminokislotalar bir biridan turli belgilari bilan farq qiladi. Masalan, alanin va valin bir biriga juda o’xshash bo’lgani uchun ularni almashinish baxosi u qadar katta bo’lmaydi. Triptofan esa kam uchrovchi aminokislota bo’lganligi uchun ikkita triptofanni qarama-qarshi qo’yish yuqori baholanadi.

Raxmat