文档介绍：Gene Expression – Transcription Regulation
Dafna Arad
Noa Gordon
20/5/02
מבוא
שעתוקמבוקרע"יפקטורישעתוק–Transcription Factors (TFs) שנקשריםלרצפיבקרה– Regulatory Motifs באזורהפרומוטורשלהגן.
TF
regulatory
motif
DNA
gene
בניגודלפרוקריוטים, בהםבקרתהשעתוקפשוטהיחסית, באאוקריוטיםהבקרהמסובכתותלויהבקומבינציהשלאלמנטיםמודולריים:
לגןיכולהלהיותבקרהבcis ו/אוב trans
בקרהיכולהלהיותגםברמהשלהגברה/דיכוישעתוקבנוסףלרמהשל on/off
בקרהיכולהלהיותברמתהלוקוסוקשורהגםלמבנההכרומטין
פקטוריהשעתוקנקשריםל– DNA , ל- RNA Pol ואחדלשניויוצריםקומפלקסחלבונימורכב.
נרצהלחקוראתאזוריהבקרהשאליהםנקשריםפקטוריהשעתוק
כיצדנמצארצפיבקרהשמוריםבאזוריבקרה?
האםלגניםעםפרופילביטוידומהישאותםרצפיבקרה?
האםנוכללחזותפרופילביטוישלגןלפירצפיהבקרהשלו?
מהםיחסיהגומליןביןפקטורישעתוקשוניםלביןתבניתהביטוי?
Bucher P.:Regulatory elements and expression profiles Curr Opin Struct Biol 9 400-407 הבעיות
הבקרהמורכבתותלויהבו-זמניתבהרבהגורמיםשפועליםברמותשונות.
רצףבקרהשקושרפקטורשעתוקיכוללהיותקצרמאודוהסיכוישהואיופיעבאופןמקריסביר.
הפתרון
ניסוייםהראושפקטורישעתוקמוצאיםאתאתריהמטרהשלהםבעיקרע"יאינטראקציותעםפקטוריםנוספיםהנקשריםלאתריםסמוכיםולכןגישהנכונהלמחקרתהיהלחקוראתרצףהבקרהבהקשרהמתאים. כלומר, יחדעםאלורצפיםנוספיםהואמופיע.
גישותלניתוחאזוריבקרהלפיהקשר
Bottom up –מתחיליםבאזורבקרהידועומנסיםלזהותתכונותקונטקסטואליותשיעזרולנולהבחיןביןאתריםפונקציונליים(רצפיבקרה)
לביןאתריםלאפונקציונליים(רצפיםרנדומלים)
Top down –מתחיליםמקבוצהשלאזוריבקרהשלגניםשמבוטאיםיחדומנסיםלמצואמודללרצףשמור. (בהנחהשגניםשמבוטאיםיחד, מבוקריםיחד)
Church GM: Computational Identification of Cis-regulatory Elements Associated with Groups of Functionally Related Genes in haromyces cerevisiae J. Mol Biol 296 1205-1214
אלגוריתםלמציאתמוטיבים:
AlignACE (Align nucleic Acid Conserved Elements)
מבוססעל Gibbs Sampling algorithm
AlignACE
המודיפיקציותשנעשובאלגוריתםזה:
מבצעהתאמהלמקורהגנום–מנרמללפיתדירותהופעתנוקלאוטידיםבגנוםהנבדק.
מחזיראתריםרביםונפרדים. כלומרחפיפהאסורה.
משתמשבשניהגדילים. כאשראתריםחופפיםלאמורשיםגםאםהםבגדיליםנפרדים.
AlignACE
בכדילגלותמוטיביםחדשים, ישצורךברשימהשלגניםשמבוקר