การหาโปรตีนที่ทำหน้าที่เหมือนกันโดยใช้การจัดเรียงกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำแบบ 2 มิติโดยอัตโนมัติ

Detecting protein homology using automatic 2-D hydrophobic cluster alignment

Name: ภิสิทธิ์ กรรณสูต

ThaSH: โปรตีน -- การวิเคราะห์

ThaSH: ชีวสารสนเทศศาสตร์

ThaSH: โฮโมโลยี (ชีววิทยา)

Abstract: ในช่วงระยะเวลาที่ผ่านมา ข้อมูลทางชีววิทยาได้มีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างมากมาย ไม่ว่าจะเป็นข้อมูลลำดับนิวคลีโอไทด์ หรือข้อมูลลำดับกรดอะมิโน นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ข้อมูลเหล่านี้เพื่อการศึกษาหน้าที่การทำงานของโปรตีนนั้นๆ จากที่ผ่านมาการศึกษาโปรตีนยังคงใช้เครื่องมือจากห้องปฏิบัติการทางการเคมีหรือห้องปฏิบัติการทางชีววิทยา ซึ่งต้องใช้เวลาและงบประมาณสูงมาก ต่อมานักวิจัยได้เริ่มใช้วิธีระบุหน้าที่จากลำดับกรดอะมิโนแทน แต่ทว่ายังไม่มีเครื่องมือที่มีความถูกต้องสูงและรวดเร็ว และยังคงเป็นงานวิจัยที่ท้าทายอย่างมาก เครื่องมือที่ใช้รูปแบบการจับคู่ลำดับกรดอะมิโนแบบ 1 มิติมีข้อจำกัดอยู่มากและไม่สามารถเปรียบเทียบลำดับกรดอะมิโนจากคู่ที่มีค่าความเหมือนต่ำได้ การวิเคราะกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำเป็นการวิเคราะห์โครงสร้างระดับทุติยภูมิของลำดับกรดอะมิโน ได้พัฒนารวมเข้ากับเครื่องมือที่ใช้เปรียบเทียบลำดับ วิธีการนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเปรียบเทียบได้มาก แต่ในปัจจุบันนี้เครื่องมือนี้ยังใช้การจับคู่กลุ่มโดยใช้ความรู้และความชำนาญของผู้เชี่ยวชาญในการเปรียบเทียบ สำหรับงานวิจัยชิ้นนี้ได้นำวิธีที่ใช้เปรียบเทียบความเหมือนด้วยวิธีจับคู่กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำมาพัฒนาต่อให้เป็นระบบอัตโนมัติ และทดสอบการระบุหน้าที่ของโปรตีนกับชุดข้อมูลที่รวบรวมจากฐานข้อมูลต่างๆ เช่น PIR SISYPHUS และ HOMSTRAD เพื่อแสดงถึงความถูกต้อง และประสิทธิภาพของเครื่องมือใหม่นี้ งานวิจัยนี้ได้เสนอเครื่องมือแสดงแผนภูมิ 2 มิติของการวิเคราะหืกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ และเครื่องมือจับคู่กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำแบบ 2 มิติโดยอัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพ โดยการทำการทดสอบกับชุดข้อมูลจากฐานข้อมูล PIR ฐานข้อมูล SISYPHUS และฐานข้อมูล HOMSTRAD และแสดงให้เห็นว่าเครื่องมือที่ใช้จับคู่กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำแบบ 2 มิติโดยอัตโนมัติมีประสิทธิภาพในการเลือกลำดับกรดอะมิโนจากฐานข้อมูลได้ดีกว่าเครื่องมือเปรียบเทียบแบบ 1 มิติเดิม

Abstract: Biological databases in the past decade have tremendously grown in size. However, effective retrieval of these data is still a great challenge. In particular, we need a high-quality tool to measure similarity among protein sequences within the database. Current techniques in protein homology testing involve a 1-dimensional alignment of Nucleotide or Amino acid sequencing. Due to its various constraints and low sequence identity values, Hydrophobic Cluster Alignment has increasingly been used to predict the structure and functionality of protein. However, this Hydrophobic Cluster Alignment still needs to be done manually and solely depends on experience and expertise of a researcher. In this work, I implement a 2-D visualization tool for amino acid and 2-D Automatic hydrophobic cluster alignment tool. I propose a new protein representation that could be used effectively in our 2-D automatic Hydrophobic Cluster Alignment software. The 2-D alignment was performed on the amino acid sequences from the PIR database, the SISYPHUS Database, and HOMSTRAD Database. The results have demonstrated that the 2-D automatic hydrophobic cluster alignment is more accurate than the existing 1-D sequence alignment is.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: โชติรัตน์ รัตนามหัทธนะ

Role: ที่ปรึกษา

Name: รัฐ พิชญางกูร

Role: ที่ปรึกษาร่วม

Created: 2551

Modified: 2564-07-06

Issued: 2564-07-06

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/53514

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	phisit_ka_TDC.pdf	12.4 MB

ใช้เวลา

0.030744 วินาที