Yapısal biyoinformatik

[bullvar_katip]

küçükresim|262x262pik| Bir proteinin üç boyutlu yapısı Yapısal biyoinformatik bir biyoinformatik dalı. Protein, RNA ve DNA gibi biyoloji makromolekülleriin 3D yapılarının tahmini ve analizi ile ilgilenir. Özet Yapısal biyoinformatikte kullanılan informatik yaklaşımlar şunlardır: Hedef seçimi - Bilinen yapılar ve dizilerin veri tabanları ile karşılaştırmalar yapılarak potansiyel hedefler tanımlanır. Hedefin önemi yayımlanmış yayınlar temelinde (temel alınarak) belirlenebilir. Hedef aynı zamanda protein domaini temelinde de seçilebilir. Protein domainleri tekrar düzenlenerek yeni bir proteinin oluşturlmasına izin veren yapı taşlarıdır. Bu yapı taşları başlangıç olarak izolasyonda çalışılabilir. X ışını kristalografisi denemeleri - X-Ray crystallography can be used to reveal three-dimensional structure of a protein. But, in order to use X-ray for studying protein crystals, pure proteins crystals must be formed, which can take a lot of trials. This leads to a need for tracking the conditions and results of trials. Furthermore, supervised machine learning algorithms can be used on the stored data to identify conditions that might increase the yield of pure crystals. X ışını kristalografisi verilerinin analizi - Elektronlar üzerine X ışını bombardımanın bir sonucu olan kırınım örneği elektron yoğunluk dağılımının Fourier transformudur. Fourier transformunu kısmi bilgi(kayıp faz bilgisi ve detektörlerin sadece kırınmış X ışınlarının büyüklüğünü ölçebilmesi yüzünden) ile çözebiliecek algoritmalara ihtiyaç vardır. Multidalgaboyu aykırı dağılım gibi ekstrapolasyon teknikleri elektron yoğunluk haritaları oluşturmak için kullanılabilir. Elekrtron yoğunluk haritaları selenyum atomlarının konumlarını referans olarak kullanarak yapının geri kalanını belirler. Standart Top ve Çubuk modeli elektron yoğunluk haritalarından oluşturulur. NMR spektrokpi verilerinin analizi- Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi deneyleri iki(veya daha fazla) boutlasal veri üretir. Bu verilerde her zirve numunedeki bir kimyasal gruba aittir. Spektrayı 3D yapılara dönüştürmek için optimizasyon metotları kullanılır. Fonsiyonel bilgi ile yapısal bilginin bağdaştırılması - Yapısal çalışmalar yapısal-fonksiyonel ilişkiler için prob olarak kullanılabilirler. Ayrıca bakınız MMDB Protein Data Bank Protein veri bankalarının yapısal sınıflandırılması STING Moleküler modelleme Moleküler mekanik modellemesi yazılımlarının listesi Moleküler Konseptör Protein yapı tahmini CASP Kaynakça Kitaplar Bourne, P. E., ve Gu, J. (2009) Yapısal Biyoenformatik (2. edition), John Wiley & Sons, New York, Bourne, P. E., ve Weissig, H. (2003) Yapısal Biyoenformatik, Wiley Leach, Andrew (2001) Moleküler Modelleme: İlkeler ve Uygulamalar (2. Baskı), Prentice Hall, Peitsch, M. C., ve Schwede, T. (2008) Hesaplamalı Yapısal Biyoloji: Yöntemler ve Uygulamalar Dünya Bilimsel, Önemli yayınlar Dış bağlantılar Veritabanları MMDB PDB' den türetilmiş biyomoleküllerin deneysel olarak belirlenmiş 3D yapıları Protein Data Bank (PDB) Protein ve nükleik asitlerin 3D yapısal bilgileri Nucleic acid Data Base (NDB) Nükleik asitler (DNA, RNA) hakkında deneysel olarak belirleniş bilgi Structural Classification of Proteins (SCOP) Yapıca bilinen proteinlerin arasındaki evrimsel ve yapısal ilişkinin karşılaştırmalı bir şekilde belirlenmesi TOPOFIT-DB TOPOFIT metodu temelli protein yapısal dizilemeleri Electron Density Server (EDS) Kristal yapılar ve haritarının uyumlulukları hakkında elektron-yoğunluk haritaları ve istatistikleri CASP Prediction Center Topluluk-çapı, CASP protein yapı tahmini için dünyaçapında deneyler PISCES server for creating non-redundant lists of proteins Yapısal kalite kriterleri ve dizi kimlikleri ile PDB listesleri oluşturur The Structural Biology Knowledgebase Protein araştırma dizaynında yardımcı araç ProtCID: The Protein Common Interface Database Homolog proteinlerin kristal yapılarındaki benzer protein-protein arayüzlerinin veritabanı Yazılımlar Molecular Operating Environment (MOE) Proteinler, protein aileleri ve antikorlar için yapısal modellemeyi içeren geniş platform SBL (The Structural Bioinformatics Library) Son kullanıcı uygulamaları ve ileri seviye algoritmalar BALLView moleküler modelleme ve görselleştirme FRIEND görselleştirme ve analiz STING görselleştirme ve analiz PyMOL görüntüleyici ve modelleyici VMD görüntüleyici, moleküler dinamik KiNG, bir açık kaynak Java kinemage görüntüleyici MolMol görüntüleyici, NMR SPDBV DeepView görüntüleyici STRIDE MolProbity PROCHECK CheShift, MolTalk Jmol PROPKA CARA Docking Server StarBiochem Biskit SPADE UGENE PocketSuite MSL PSSpred