مستخدم:Raed y ajlouni/كتل استبدال المصفوفة

في المعلوماتية الحيوية ، البلوسم ( مصفوفة كتل الاستبدال ) المصفوفة هي استبدال المصفوفة تستخدم تسلسل المحاذاة من البروتينات. مصفوفات بلوسوم تستخدم ليسجل التحالفات بين متباينة التطوير لسلاسل البروتين. فهي تقوم على التحالفات المحلية. مصفوفات بلوسوم تم تقديمها لأول مرة في ورقة قدمها ستيفن هينيكوف و جورجا هينيكوف.^[1] أنها تفحص بيانات الكتل عن مناطق الحفظ من أسرالبروتين (التي ليس لديها ثغرات في تسلسل المحاذاة) ثم تحسب نسبة الترددات من الأحماض الأمينية واحتمالات استبدالها. ثم أنها تحسب سجل الاحتمالات درجة لكل من 210 الازواج المحتمل استبدالها من الأحماض الأمينية القياسية العشرون . كل مصفوفات البلوسوم تستند إلى التحالفات الملحوظة ؛ فهي ليست مأخوذة من المقارنات وثيقة الصلة من البروتينات مثل بام المصفوفات.

الخلفية البيولوجية[عدل]

التعليمات الوراثية لكل خلية تتضاعف في الكائن الحي الموجودة داخل الحمض النووي. في طول عمر الخلية هذه المعلومات تنسخ و تتكرر من قبل الآليات الخلوية لإنتاج البروتينات أو تقديم تعليمات للخلية الابن أثناء انقسام الخلية ، يوجد احتمال أن الحمض النووي يمكن ان يتغير خلال هذه العمليات.^[2]^[3] هذا هو المعروف باسم الطفرة. على المستوى الجزيئي ، وهناك نظم تنظيمية معظمها صحيح — وليست جميعها — من هذه التغييرات في الحمض النووي قبل أن يتم تكرارها.^[4]

وظيفة البروتين تعتمد بشكل كبير على تركيبها.^[5] تغيير واحد من الأحماض الأمينية في البروتين قد يقلل من قدرتها على تنفيذ الوظائف، أو ان الطفرة قد تغير وظيفة البروتين. مثل هذه التغيرات قد تؤثر بشدة على وظيفة الخلية ، مما يحتمل أن يسبب — و في الحالات القصوى ، للكائن الحي — أن يموت.^[6] على العكس من ذلك ، فإن التغيير قد تسمح للخلية إلى مواصلة عملها وإن كان بشكل مختلف و الطفرة يمكن أن تنتتقل إلى الابناء إذا كان هذا التغيير لا يؤدي إلى أي اعاقة مادية للابناء ، وهناك احتمال أن هذه الطفرة لا تزال قائمة بين السكان. مع إمكانية أيضا أن يكون التغير في الوظيفة ان يصبح مفيدا .

الأحماض الأمينية العشرون تترجم عبر الشيفرة الوراثية, تختلف كثيرا عن الخصائص الفيزيائية والكيميائية من السلاسل الجانبية. ومع ذلك ، فإن هذه الأحماض الأمينية يمكن أن تصنف إلى مجموعات مع خصائص فيزيائية مماثلة. استبدال حمض أميني مع آخر من نفس الفئة هو أكثر من المحتمل أن يكون لها تأثير أقل على بنية و وظيفة البروتين من استبدال مع حمض أميني من فئة مختلفة.

تسلسل المحاذاة هو طريقة بحث اساسية عن البيولوجيا الحديثة. سلسلة محاذاة البروتينالأكثر شيوعا هي للبحث عن التشابه بين مختلف السلاسل من أجل الاستدلال على وظيفة أو إقامة العلاقات التطورية. وهذا يساعد الباحثين على فهم أفضل لاصل و وظيفة الجينات من خلال طبيعة التماثل و الحفظ. استبدال المصفوفات تستخدم في خوارزميات لحساب التشابه للسلاسل المختلفة من البروتينات. ومع ذلك ، فإن الفائدة من مصفوفة دايهوف قد انخفضت على مر الزمن بسبب تطلب السلاسل مع التشابه أكثر من 85%. من أجل ملء هذه الفجوة ، هينيكوف و هينيكوف قدموا مصفوفة (كتل استبدال المصفوفة) بلوسوم مما أدى إلى تحسن ملحوظ في التحالفات في عمليات البحث باستخدام استعلامات من كل مجموعة من المجموعات من البروتينات ذات الصلة.

المصطلحات[عدل]

بلوسوم: كتل استبدال المصفوفة ، استبدال المصفوفة تستخدم الى تسلسل المحاذاة من البروتينات.

سجل المقاييس (الإحصائية مقابل البيولوجية): عند تقييم تسلسل المحاذاة ، يود المرء أن يعرف مغزاها. وهذا يتطلب مصفوفة التهديف أو جدول من القيم التي يصف احتمال معنى بيولوجية الأحماض الأمينية أو بقايا زوج النوكليوتيدات التي تحدث في المحاذاة. اهداف كل موقع يتم الحصول على ترددات من التبديلات في كتل من التحالفات المحلية من تسلسل البروتين.^[7]

عدة مجموعات من مصفوفات البلوسوم توجد باستخدام مختلف قواعد محاذاة البيانات, الأرقام مع الاسم . مصفوفات البلوسوم مع أرقام عالية مصممة لمقارنة الارتباط الوثيق للسلاسل ، في حين أن أولئك مع الأعداد المنخفضة مصممة لمقارنةالارتباط البعيد للسلاسل. على سبيل المثال ، بلوسوم 80 يستخدم أقل تحالفات المتباينة ، بلوسوم 45 يستخدم أكثر تحالفات المتباينة. المصفوفات تم إنشاؤها بواسطة دمج (تجميع) جميع السلاسل التي كانت مماثلة أكثر من نسبة معينة في سلسلة واحدة ثم مقارنة هذه السلاسل (التي كانت أكثر تباينا من إعطاء قيمة النسبة المئوية) فقط ؛ وبالتالي تقليل مساهمة الارتباط الوثيق للسلاسل. نسبة استخدام إعطاء اسم بلوسوم 80 على سبيل المثال حيث السلاسل التي كانت أكثر من 80% متطابقة جمعت .

بناء مصفوفات بلوسوم[عدل]

الغاء السلاسل[عدل]

حساب التردد و الاحتمالية[عدل]

نسبة سجل الفردي[عدل]

References[عدل]

^ Henikoff, S.؛ Henikoff, J.G. (1992). "Amino Acid Substitution Matrices from Protein Blocks". PNAS. ج. 89 ع. 22: 10915–10919. DOI:10.1073/pnas.89.22.10915. PMC:50453. PMID:1438297.
^ Campbell NA؛ Reece JB؛ Meyers N؛ Urry LA؛ Cain ML؛ Wasserman SA؛ Minorsky PV؛ Jackson RB (2009). "The Molecular Basis of Inheritance". Biology: Australian Version (ط. 8th). Pearson Education Australia. ص. 307–325. ISBN:9781442502215.
^ Campbell NA؛ Reece JB؛ Meyers N؛ Urry LA؛ Cain ML؛ Wasserman SA؛ Minorsky PV؛ Jackson RB (2009). "From Gene to Protein". Biology: Australian Version (ط. 8th). Pearson Education Australia. ص. 327–350. ISBN:9781442502215.
^ Pal JK، Ghaskadbi SS (2009). "DNA Damage, Repair and Recombination". Fundamentals of Molecular Biology (ط. 1st). Oxford University Press. ص. 187–203. ISBN:9780195697810.
^ Campbell NA؛ Reece JB؛ Meyers N؛ Urry LA؛ Cain ML؛ Wasserman SA؛ Minorsky PV؛ Jackson RB (2009). "The Structure and Function of Large Biological Molecules". Biology: Australian Version (ط. 8th). Pearson Education Australia. ص. 68–89. ISBN:9781442502215.
^ Lobo، Ingrid (2008). "Mendelian Ratios and Lethal Genes". Nature. Nature Publishing Group. اطلع عليه بتاريخ 2013-10-19.
^ pertsemlidis A.؛ Fondon JW.3rd (سبتمبر 2001). "Having a BLAST with bioinformatics (and avoiding BLASTphemy)". Genome Biology. ج. 2 ع. 10: reviews2002.1-2002.10. DOI:10.1186/gb-2001-2-10-reviews2002. PMC:138974. PMID:11597340.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء عددية: قائمة المؤلفين (link) صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)

[[:تصنيف:أساليب الكيمياء الحيوية]] [[:تصنيف:معلوماتية حيوية]] [[:تصنيف:علم الوراثة]] [[:تصنيف:مصفوفات]]

[henikoff-1] Henikoff, S.؛ Henikoff, J.G. (1992). "Amino Acid Substitution Matrices from Protein Blocks". PNAS. ج. 89 ع. 22: 10915–10919. DOI:10.1073/pnas.89.22.10915. PMC:50453. PMID:1438297.

[campbell-ch16-2] Campbell NA؛ Reece JB؛ Meyers N؛ Urry LA؛ Cain ML؛ Wasserman SA؛ Minorsky PV؛ Jackson RB (2009). "The Molecular Basis of Inheritance". Biology: Australian Version (ط. 8th). Pearson Education Australia. ص. 307–325. ISBN:9781442502215.

[campbell-ch17-3] Campbell NA؛ Reece JB؛ Meyers N؛ Urry LA؛ Cain ML؛ Wasserman SA؛ Minorsky PV؛ Jackson RB (2009). "From Gene to Protein". Biology: Australian Version (ط. 8th). Pearson Education Australia. ص. 327–350. ISBN:9781442502215.

[pal-4] Pal JK، Ghaskadbi SS (2009). "DNA Damage, Repair and Recombination". Fundamentals of Molecular Biology (ط. 1st). Oxford University Press. ص. 187–203. ISBN:9780195697810.

[campbell-ch5-5] Campbell NA؛ Reece JB؛ Meyers N؛ Urry LA؛ Cain ML؛ Wasserman SA؛ Minorsky PV؛ Jackson RB (2009). "The Structure and Function of Large Biological Molecules". Biology: Australian Version (ط. 8th). Pearson Education Australia. ص. 68–89. ISBN:9781442502215.

[6] Lobo، Ingrid (2008). "Mendelian Ratios and Lethal Genes". Nature. Nature Publishing Group. اطلع عليه بتاريخ 2013-10-19.

[pertsemlidis-7] rtsemlidis A.؛ Fondon JW.3rd (سبتمبر 2001). "Having a BLAST with bioinformatics (and avoiding BLASTphemy)". Genome Biology. ج. 2 ع. 10: reviews2002.1-2002.10. DOI:10.1186/gb-2001-2-10-reviews2002. PMC:138974. PMID:11597340.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء عددية: قائمة المؤلفين (link) صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]