প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাস পদ্ধতি এবং সফ্টওয়্যার জন্য একটি গাইড

তাদের জৈবিক কার্য সম্পাদন করার জন্য, প্রোটিনগুলি এক বা একাধিক নির্দিষ্ট রূপান্তরগুলিতে ভাঁজ হয়, জটিল এবং বিপরীতমুখী অ-কোভ্যালেন্ট ইন্টারঅ্যাকশন দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি প্রোটিনের কাঠামো নির্ধারণ করা সময় সাশ্রয়ী এবং তুলনামূলকভাবে ব্যয়বহুল প্রযুক্তি যেমন স্ফটিকলোগ্রাফি, পারমাণবিক-চৌম্বকীয় অনুরণন বর্ণনাদি এবং দ্বৈত মেরুকরণ ইন্টারফেরোমেট্রি দ্বারা অর্জন করা যেতে পারে। বায়োইনফরম্যাটিকস সফটওয়্যারগুলি তাদের অ্যামিনো অ্যাসিডের ক্রমগুলির উপর ভিত্তি করে প্রোটিন স্ট্রাকচারগুলি গণনা এবং পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য তৈরি করা হয়েছে।

প্রোটিন কাঠামো উপর একটি সংশোধন

পরীক্ষামূলক প্রযুক্তিগুলির বিকল্প হিসাবে কাঠামো বিশ্লেষণ এবং পূর্বাভাস সরঞ্জামগুলি তাদের অ্যামিনো-অ্যাসিড ক্রম অনুসারে প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাস দেয়। প্রদত্ত প্রোটিনের কাঠামো সমাধান করা চিকিত্সা (উদাহরণস্বরূপ, ওষুধের নকশায়) এবং বায়োটেকনোলজিতে (উদাহরণস্বরূপ, উপন্যাসের এনজাইমগুলির নকশায়) অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। গণনার প্রোটিন পূর্বাভাসের ক্ষেত্রটি এইভাবে মেশিনগুলির গণনামূলক শক্তি বৃদ্ধি এবং বুদ্ধিমান অ্যালগরিদমের বিকাশের পরে ক্রমাগত বিকশিত হয়।

চার স্তরের প্রোটিন কাঠামো রয়েছে (চিত্র 1)। প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাসে, প্রাথমিক কাঠামোটি মাধ্যমিক এবং তৃতীয় স্তরগুলির পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়।

প্রোটিনের গৌণ কাঠামো হ'ল হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা স্থিতিশীল পলিপপটিড চেইনের অভ্যন্তরে স্থানীয় ভাঁজ হয়। সর্বাধিক সাধারণ গৌণ প্রোটিন কাঠামো হ'ল আলফা হেলিকেলস এবং বিটা শীট।

বিভিন্ন মাধ্যমিক কাঠামোগুলি সমস্ত 3 ডি কাঠামোর মধ্যে একবার ভাঁজ হয়ে গেলে তৃতীয় স্তরটি প্রোটিনের চূড়ান্ত রূপ। এই চূড়ান্ত আকারটি গঠন করে এবং আয়নিক মিথস্ক্রিয়া, ডিসফ্লাইড ব্রিজ এবং ভ্যান ডি ওয়েলস বাহিনীর মাধ্যমে একত্রে অনুষ্ঠিত হয়।

প্রোটিন কাঠামোর চার স্তর। খানাচাদেমি.অর্গ.-এর ছবি।

প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাস পদ্ধতি এবং সফ্টওয়্যার

ডেডিকেটেড প্রোটিন বৈশিষ্ট্য এবং বিশিষ্টতার জন্য বিপুল সংখ্যক স্ট্রাকচার প্রেডিকশন সফটওয়্যার তৈরি করা হয়, যেমন ডিসঅর্ডার প্রেডিকশন, ডায়নামিক্স পূর্বাভাস, কাঠামো সংরক্ষণের পূর্বাভাস ইত্যাদি Appro সিগন্যাল পেপটাইড পূর্বাভাস।

সঠিক পদ্ধতি নির্বাচন করা সর্বদা অজানা প্রোটিনের প্রাথমিক ক্রম ব্যবহার করে এবং হোমোলজগুলির জন্য প্রোটিন ডাটাবেস অনুসন্ধানের মাধ্যমে শুরু হয় (চিত্র 2)।

প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাস পদ্ধতির জন্য সিদ্ধান্ত নেওয়ার চার্ট।

প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাসের জন্য এখানে কয়েকটি বিশদ পদ্ধতি রয়েছে:

  • মাধ্যমিক কাঠামোর পূর্বাভাস সরঞ্জাম

এই সরঞ্জামগুলি কেবলমাত্র প্রোটিনের অ্যামিনো অ্যাসিডের ক্রমের উপর ভিত্তি করে স্থানীয় গৌণ কাঠামোর পূর্বাভাস দেয়। পূর্বাভাসিত কাঠামোগুলি তখন ডিএসএসপি স্কোরের সাথে তুলনা করা হয়, যা প্রোটিনের স্ফটিক-কাঠামোর কাঠামোর ভিত্তিতে গণনা করা হয় (এখানে ডিএসএসপি স্কোরের উপর আরও বেশি)।

মাধ্যমিক কাঠামোর পূর্বাভাসের পদ্ধতিগুলি মূলত পরিচিত প্রোটিন স্ট্রাকচার এবং আধুনিক মেশিন লার্নিং পদ্ধতির যেমন নিউরাল নেট এবং সমর্থন ভেক্টর মেশিনগুলির ডেটাবেজে নির্ভর করে।

এখানে মাধ্যমিক কাঠামোর পূর্বাভাসের জন্য কয়েকটি দুর্দান্ত সরঞ্জাম।

  • তৃতীয় স্তর

তৃতীয় (বা 3-ডি) কাঠামোর পূর্বাভাস সরঞ্জাম দুটি প্রধান পদ্ধতিতে পড়ে: অ্যাব আরম্ভ এবং তুলনামূলক প্রোটিন মডেলিং।

অ্যাব আরহিও (বা দে নোভো) প্রোটিন স্ট্রাকচারের পূর্বাভাসের পদ্ধতিগুলি সুস্পষ্ট টেম্পলেটগুলির ব্যবহার ছাড়াই দেশীয় কাঠামোগুলি অর্জনকারী প্রোটিন ভাঁজ শক্তি এবং / অথবা পরিসংখ্যানগত বৈশিষ্ট্যগুলির পরিসংখ্যানগত প্রবণতাগুলিকে পরিচালনা করে এমন সাধারণ নীতিগুলির উপর ভিত্তি করে ক্রমগুলি থেকে তৃতীয় স্তরগুলি পূর্বাভাস দেওয়ার চেষ্টা করে।

প্রোটিনের তৃতীয় স্তর সম্পর্কিত সমস্ত তথ্য তার প্রাথমিক কাঠামোতে (যা এটির অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম) এনকোড করা থাকে। তবে, তাদের মধ্যে একটি বিরাট সংখ্যার পূর্বাভাস দেওয়া যেতে পারে, যার মধ্যে কেবলমাত্র একের জন্য ন্যূনতম মুক্ত শক্তি এবং স্থায়িত্ব সঠিকভাবে ভাঁজ করা দরকার। প্রসেস প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাসের জন্য একটি প্রোটিনের দেশীয় রূপান্তর সমাধানের জন্য প্রচুর পরিমাণে গণ্য শক্তি এবং সময় প্রয়োজন, এবং এটি আধুনিক বিজ্ঞানের শীর্ষ চ্যালেঞ্জগুলির একটি হিসাবে রয়ে গেছে।

সর্বাধিক জনপ্রিয় সার্ভারগুলির মধ্যে রবিটা (রোসেটা সফ্টওয়্যার প্যাকেজ ব্যবহার করে), সুইডস-মডেল, পিইপিস্ট্রি, কোয়ার্ক অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। একটি বিস্তৃত তালিকা এখানে ব্রাউজ করুন।

জ্ঞাত তৃতীয় কাঠামোর একটি প্রোটিন যদি নির্ধারিত কাঠামোর সম্ভাব্য হোমোলজ এর সাথে তার ক্রমের কমপক্ষে 30% ভাগ করে দেয় তবে তুলনামূলক পদ্ধতিগুলি যা জানা সাথে অজানা কাঠামোকে আবৃত করে তোলে তা অজানা সম্ভাব্য কাঠামোর পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। হোমোলজি মডেলিং এবং প্রোটিন থ্রেডিং দুটি প্রধান কৌশল যা অন্য ক্রমযুক্ত প্রোটিনের পূর্বের তথ্য ব্যবহার করে তার ক্রম অনুসারে একটি অজানা প্রোটিনের পূর্বাভাস প্রস্তাব করে।

হোমোলজি মডেলিং এবং প্রোটিন থ্রেডিং সফটওয়্যারগুলির মধ্যে র‌্যাপ্টরএক্স, ফোল্ডএক্স, এইচএইচপিড, আই-ট্যাসার এবং আরও অনেক কিছু রয়েছে।

তথ্যসূত্র

নোভো প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাস। উইকিপিডিয়া।

প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাস। উইকিপিডিয়া