ליצירה והחלה הפניה כדי לקדם את הדיון ואת הסיווג של חלבונים בתוך קבוצה מגוונת

המטרה הכוללת של הליך זה היא להשתמש בתוכנת גיליון אלקטרוני סטנדרטית כדי לפתח התייחסות לחלבונים שונים בקבוצה שחסרה קריטריונים קוהרנטיים למינוח וסיווג. שיטה זו יכולה לעזור להבהיר קשרים בין חלבונים קשורים שיש להם מינוח מבלבל או לא עקבי, כגון משפחת העל אלפא-בטא מיוצבת ציסטאין של פפטידים הגנתיים הכוללת הגנות חסרי חוליות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מספקת ייצוג חזותי פשוט של החלבונים המעניינים.

כדי להתחיל, זהה את המאפיינים המגדירים של קבוצת החלבונים המעניינת. לדוגמה, קיפול אלפא-בטא CS במבנה התמיסה של הגנת חרקים וסיוע מ-phormia terraenovae מגדיר את משפחת העל של CS אלפא-בטא. קפל זה כולל גם מוטיב קטן יותר הנקרא סליל מיוצב ציסטאין, המזוהה על ידי CXXXC במעלה הזרם של CXC.

ארבעת הציסטאין יוצרים שני קשרים דיסולפידים. כדי להשלים את מוטיב האלפא-בטא של CS, נוצר קשר דיסולפיד שלישי על ידי זוג ציסטאין נוסף. בסופו של דבר זה קריטי לדעת לפחות כמה תכונות חשובות הקשורות למבנה או לתפקוד של החלבון.

בלי זה, אין בסיס ליצירת הפניה. כעת, הזן את התכונות המגדירות הללו לגיליון אלקטרוני. השתמש בעמודות עבור השרידים שהשתמרו וכדי לייצג את הרווחים בין מאפיינים אלה.

שמור על העמודות רחבות מספיק כדי להתאים למספרים והענק להן רוחב עקבי. בשורות, תאר את הרצפים. כדי לציין רצף כתכונה, מלא את תיבת התכונה בצבע, באמצעות פונקציית המילוי.

לאחר מכן, כדי לציין את המרווח בין התכונות, הזן את מספר חומצות האמינו בתיבה שביניהם. כעת, הוסף רצפים מייצגים שהוקמו בעבר כחברים בקבוצה על סמך מסדי נתונים מבניים ותוצאות שפורסמו. לפי הצורך, הוסף תכונות שעשויות להגדיר תת-קבוצה של רצפים, כגון ציסטאין נוסף.

אם חסרות תכונות ברצף נתון, השאר את התיבה לא מלאה ושלב אותה עם תיבות המייצגות חומצות אמינו מתערבות. לשם כך, אנו פונקציות מיזוג ומרכז. לאחר הזנת רצפים מייצגים, זהה קבוצות של רצפים קשורים בבירור.

לאחר מכן, סכם את המאפיינים של קבוצות אלה. כאשר מספר חומצות האמינו בין תכונות משתנה, השתמש במקף כדי לציין טווח או בקווים נטויים כדי לציין כמה מספרים ספציפיים. לפי הצורך, הוסף ביאורים יצירתיים לתכונות שעשויות להיות רלוונטיות או שאינן נפוצות מספיק כדי לכלול בהפניה.

לדוגמה, מכיוון שציסטאין חשוב במשפחת העל, ניתן לתייג נוכחות של ציסטאין נוסף. לפעמים, כאשר מוסיפים רצפים שזוהו לאחרונה לגיליון האלקטרוני, הרצפים של מין אחד מתחלקים לכמה קבוצות שונות של משפחת העל, כמו למשל עבור טרדיגראדים. לאחר השלמתו, ניתן למיין את שורות הגיליון האלקטרוני כדי להדגיש שונות בתוך מין, או שונות בין קבוצות טקסונומיות.

הדגמה זו משתמשת בתוכנת MEGA 6 הזמינה בחינם. עם זאת, ניתן להשתמש בתוכנות אחרות באופן דומה. כדי להתחיל יישור חדש, בחר ערוך/בנה יישור תחת הכרטיסיה יישור.

לאחר מכן בחר צור יישור חדש, בתיבה שמופיעה ולחץ על אישור. לאחר מכן בחר חלבון. כעת, בחר הוסף רצף מקובץ, בתפריט עריכה, כדי לייבא את הרצפים. הרצפים חייבים להיות בפורמט PASTA.

צבעי רקע המשקפים סוגים שונים של חומצות אמינו מוצגים כברירת מחדל וניתן לכבות אותם באמצעות לחצן דו-מצבי, בתפריט תצוגה. לאחר הזנת כל הרצפים, לחץ על סמל הזרוע המכופפת ולאחר מכן יישר חלבון כדי ליישר את הרצפים באמצעות אלגוריתם השריר. אם ההודעה, שום דבר לא נבחר ליישור.

בחר הכל? קופץ, בחר אישור. ניתן לשנות פרמטרים מסוימים בחלון המוקפץ, אך להדגמה זו, ברירות המחדל יספיקו. כעת, בדוק את היישור על סמך התכונות החשובות של משפחת החלבונים.

המוט העליון מציג כוכבית בכל עמדה בה חומצת האמינו נשמרת לחלוטין. היישור הראשוני מזהה שלושה מתוך ארבעת הציסטאין המשומר. רצף אחד בבירור לא מיושר.

לתיקון רצף לא מיושר, סמנו את הקווים המפרידים ולחצו על המקש Delete מבלי למחוק בטעות חומצות אמינו. לאחר מכן, הזיזו את חומצות האמינו ליישור הנכון שלהן על ידי הוספת רווחים. לאחר יישור הרצף באופן ידני, שימו לב שהציסטאין האחרון של מוטיב CXXXC נשמר לאורך כל היישור.

לעתים קרובות יש צורך בהתאמה ידנית כדי לתעדף את התכונות החשובות ביותר של הרצפים. יישור הגיליון האלקטרוני של משפחת העל CS אלפא-בטא שהוקמה בעבר חשף חמישה דפוסים בסיסיים של יצירת קשרים. רצפי הטרדיגרד החדשים שזוהו נכנסו לספקטרום השלם של דפוסים אלה.

לאחר מכן, נעשה שימוש בניתוחים פילוגנטיים כדי לבחון כיצד קבוצת חלבונים זו עשויה להתפתח. עם זאת, הרצפים הם בדרך כלל קצרים ושונים מאוד. לפיכך, העצים שנוצרו נפתרו בצורה גרועה והציעו מעט תובנות.

יישור הרצפים המרובים עבר אופטימיזציה באמצעות הייחוס, אך עדיין הייתה רזולוציה גרועה בניתוח הסבירות המקסימלית ובניתוח הפילוגנטי הבייסיאני. לרוב הקלידים היו רמות תמיכה נמוכות בלבד. עם זאת, חמש קבוצות קטנות נתמכו לפחות באחד משני העצים.

רצפים עם מספרי ציסטאין שונים בתוך קבוצה טקסונומית עשויים להיות קרובים יותר מאשר רצפים עם אותו דפוס מקבוצות שונות. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להשתמש בתוכנת גיליון אלקטרוני כדי ליצור הדמיה פשוטה של מאפייני חלבון חשובים. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור שקביעת המאפיינים הרלוונטיים ביותר לקבוצת החלבונים היא לרוב תהליך איטרטיבי, וסביר להניח שיהיה צורך בתיקון ההתייחסות.

תמיד ניתן להוסיף רצפים חדשים לגיליון אלקטרוני, וקל לקבל גרסאות מרובות המאפשרות להוסיף תכונות חדשות שעשויות להיות שימושיות לסיווג וניתוח. למרות שיישור הגיליון האלקטרוני מאפשר הדמיה קלה של תכונות מבניות ופונקציונליות, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו ניתוח פילוגנטי כדי לספק תובנה נוספת לגבי קשרים אבולוציוניים.