مقایسه ژن‌ها، پروتئین‌ها و ژنوم‌ها (بیوانفورماتیک 3)

توضیحات دوره

پس از اینکه در دوره قبلی توالی‌یابی ژنوم‌ها را انجام دادیم، می‌خواهیم آن‌ها را مقایسه کنیم تا بفهمیم چه تفاوت‌هایی در تکامل گونه‌های مختلف رخ داده و چه چیزی آن‌ها را متمایز می‌کند.

در نیمه اول دوره، دو توالی زیستی کوتاه مانند ژن‌ها (یعنی توالی‌های کوتاه DNA) یا پروتئین‌ها را مقایسه خواهیم کرد. در این مسیر از ابزاری قدرتمند به نام برنامه‌نویسی پویا استفاده می‌کنیم که به ما کمک می‌کند تعداد جهش‌هایی را که بین دو ژن یا پروتئین وجود دارد، تعیین کنیم.

در نیمه دوم دوره، «دید کلی‌تر» پیدا می‌کنیم و کل ژنوم‌ها را مقایسه می‌نماییم. در این قسمت، تغییرات بزرگ و گسترده‌ای مانند جابه‌جایی‌های ژنومی، که به آن‌ها rearrangement یا بازآرایی گفته می‌شود، بررسی می‌شود. این وقایع همانند زلزله‌هایی است که بلوک‌های بزرگ DNA را در طی میلیون‌ها سال تکامل جابه‌جا کرده‌اند. با نگاه به ژنوم انسان و موش، این سوال را مطرح می‌کنیم: همان‌طور که زلزله‌ها بیشتر در امتداد گسل‌ها رخ می‌دهند، آیا مناطقی در ژنوم ما وجود دارد که «شکننده» یا «آسیب‌پذیر» هستند و بیشتر در معرض شکستگی در اثر این بازآرایی ها قرار دارند؟ در این فصل، چگونه الگوریتم‌های ترکیبی به ما در پاسخ دادن به این سوال کمک می‌کنند، را بررسی می‌کنیم.

در نهایت، شما یاد خواهید گرفت چگونه از ابزارهای نرم‌افزاری رایج در زیست‌اطلاعات برای حل مشکلات تطابق توالی‌ها، از جمله BLAST، بهره ببرید.