Aide de la portée d'identifier le potentiel Motifs de la réglementation dans les gènes co-régulés

L'objectif général de l'expérience suivante est d'identifier des signaux régulateurs potentiels dans des ensembles de gènes co-régulés et de repérer d'autres gènes qui pourraient fonctionnellement appartenir à cet ensemble. Cela est réalisé en soumettant une liste de gènes ou de séquences candidats à l'algorithme SCOPE. Dans une deuxième étape, les résultats de l'analyse sont examinés afin d'identifier les motifs ayant un score élevé.

Un ou plusieurs motifs sont choisis pour être étudiés plus en détail. Ensuite, les gènes supplémentaires identifiés par scope pour un motif donné sont combinés avec le jeu de gènes initial et resoumis à scope pour une analyse supplémentaire, afin d'obtenir des résultats montrant les motifs dans ce nouveau jeu de gènes élargi. Ces motifs permettent de confirmer l'identification initiale des motifs et de suggérer des gènes supplémentaires qui pourraient être pris en compte pour une investigation biologique ultérieure en vue d'une co-régulation avec les gènes initialement soumis à scope.

Le principal avantage de cette approche est que, contrairement à d'autres outils de recherche de motifs, SCOPE utilise une méthode d'ensemble composée de plusieurs algorithmes différents, chacun étant conçu pour identifier un type particulier de motif. De plus, SCOPE ne force pas l'utilisateur à fournir des informations inconnues, telles que la longueur du motif ou le nombre d'occurrences du motif que l'on s'attend à trouver. L'interface utilisateur est extrêmement simple et ne nécessite aucune expertise en recherche de séquences régulatrices.

Par conséquent, notre utilisateur pourra effectuer l'analyse de manière très simple et directe. La sortie de Scope est de nature fortement graphique, ce qui signifie qu'une fois les résultats obtenus, il est très intuitif de repérer des motifs et d'identifier les séquences qui vous intéressent. Pour commencer, préparez une liste de noms de gènes susceptibles d'être co-régulés.

Pour l'analyse à l'aide du logiciel Scope, enregistrez la liste sous forme de fichier texte ou copiez-la dans le presse-papiers afin de la coller ultérieurement dans Scope. Le fichier doit contenir un nom de gène par ligne, sans information supplémentaire. Lancez le navigateur web et connectez-le à l'URL indiquée ici.

Les informations nécessaires à scope pour effectuer l'analyse peuvent être saisies. À l’aide du menu déroulant espèce, sélectionnez l’espèce à examiner. Il est important de choisir l’espèce correcte, car scope se réfère au génome pour calculer les fréquences de base d’occurrence.

Pour tout motif candidat, on examine la séquence en amont. Des boutons radio permettent de choisir entre intergénique ou longueur fixe. L’option intergénique analysera toute la séquence située entre le gène d’intérêt et le gène précédent, tandis que le choix de la longueur fixe permettra d’analyser exactement ce nombre de nucléotides en amont du début du gène courant.

Ensuite, indiquez à Scope quel ensemble de gènes analyser en collant la liste de gènes ou une séquence dans la zone de texte prévue, ou en appuyant sur le bouton « choisir un fichier » pour sélectionner le fichier. La section « Les résultats doivent inclure » permet d'entrer un motif que Scope inclura dans son analyse et s'avère utile lorsqu'on recherche un motif spécifique. La dernière section de la page permet d'entrer une adresse électronique et un commentaire à enregistrer avec l'analyse.

Si cela est renseigné dans le champ d'application, un courriel contenant un lien renvoyant à la page web comprenant les résultats sera envoyé. Maintenant que les paramètres du champ d'application ont été décrits, le bouton de recherche d'exemple sera utilisé pour démontrer comment le programme de champ d'application est exécuté. Appuyer sur ce bouton remplira automatiquement toutes les informations nécessaires qui ont été décrites pour une exécution manuelle.

Trois gènes sont automatiquement saisis et les choix appropriés sont sélectionnés pour les autres champs. Ces trois gènes sont impliqués dans le maintien des télomères par recombinaison chez croce visier. Conserver l'option des gènes supplémentaires cochée indiquera à scope d'analyser le génome et d'identifier tous les autres gènes possédant ce motif en amont, ce qui entraînera une augmentation du score du motif lorsqu'ils seront ajoutés au jeu initial de gènes.

Enfin, lancez l'analyse en appuyant sur le bouton « run scope » au bas de la page. Une fois l'analyse exécutée, les résultats apparaissent à l'écran. Le haut de la page contient un tableau d'informations sur les motifs qui ont été trouvés à l'aide de scope.

La première colonne contient une liste de motifs qui ont été identifiés, et de petits carrés colorés servent de légende à la carte graphique des motifs affichée ci-dessous. L'affichage de chaque motif peut être activé ou désactivé en cliquant sur la case colorée correspondante. Les autres colonnes de données comprennent le nombre d'occurrences du motif dans l'ensemble complet des gènes, la valeur sig, indiquant la significativité de la couverture de ce motif, la fraction des gènes soumis contenant au moins une occurrence de ce motif, et l'algorithme, indiquant lequel des trois algorithmes composant SCOPE a été utilisé pour détecter le motif.

Cliquer sur l'un des motifs listés amènera l'utilisateur vers une page contenant des informations détaillées sur ce motif. Sur cette page, le motif est représenté de trois manières : un logo de séquence, une matrice de poids par position, et une liste de toutes les occurrences du motif avec leurs positions, brins et gènes respectifs.

Plus bas sur la page figurent des détails supplémentaires concernant les résultats de la recherche d'autres gènes contenant ce motif. Dans ce cas, 65 autres gènes contenaient le motif, chacun améliorant la valeur SIG lorsqu'il était ajouté à l'ensemble initial de gènes. Cliquer sur « Ajouter les gènes cochés à la recherche » permet de revenir à la page de configuration de la recherche.

Grâce à l'ajout de ces gènes au jeu de gènes initial et avec les paramètres conservés tels qu'ils étaient précédemment dans cet exemple, 10 gènes supplémentaires sont ajoutés aux trois gènes d'origine. Les résultats de l'analyse de portée des gènes supplémentaires pour ce motif sont présentés ici. Les trois gènes initiaux se trouvent en bas des résultats.

En observant le motif des régions en amont de ces gènes supplémentaires, il est clair qu'ils sont similaires. Le motif d'origine est désormais celui qui obtient le score le plus élevé dans cet ensemble ; il s'agit d'un résultat d'analyse supplémentaire portant sur un autre groupe de gènes impliqués dans la biogenèse des ribosomes. On distingue clairement un motif composé de deux éléments, observable pour la plupart des gènes examinés.

La sortie graphique de scope rend ces types de motifs très faciles à discerner pour l'utilisateur. Contrairement à de nombreux autres outils de recherche de motifs, scope ne demande pas à l'utilisateur de deviner la longueur du motif ou les types de motifs que le programme devrait rechercher. Que vous soyez expert ou débutant, scope offre la même interface et fournira les mêmes résultats pour vous.

En outre, la capacité de SCOPE à identifier d'autres gènes qui pourraient être co-régulés avec votre ensemble initial de gènes fournit de nouvelles idées pour l'expérimentation biologique. L'approche par ensemble signifie généralement que SCOPE fournira les résultats les plus significatifs et souvent avec une bien meilleure précision que d'autres outils de recherche de motifs. N'oubliez toutefois pas que l'interprète ultime des résultats reste vous, le scientifique en sciences de la vie.

Peu importe ce que dit l'ordinateur, les résultats doivent avoir un sens dans le contexte biologique.