De ce este necesara studierea similaritatii secventelor

De ce este necesară studierea similarităţii secvenţelor

Începem cu două studii de caz în care similaritatea secvenţelor a fost utilizată.

Făcând ipoteze asupra funcţiei unei noi secvenţe

În 1995, Fleischmann şi alţii [FLE995] au fost primii care au reuşit în secvenţierea întregului genom al unui organism viu (free-living), când au anunţat completarea secvenţei pentru bacteria Haemophilus influenza rd. Cercetătorii au identificat 1743 regiuni a acestei secvenţei ca probabile locaţii de gene, şi au încercat să descopere funcţiile acelor gene. (Mai târziu în curs vom discuta problema determinării începutului şi sfârşitului regiunilor de cod, într-o secvenţă ADN dată. Aceasta este o problemă statistică, a cărei soluţie foloseşte faptul că organismele tind să aibă preferinţe pentru aminoacizii pe care îi utilizează la proteine, şi preferinţă pentru anumiţi codoni pentru a codifica fiecare aminoacid.)

Pentru a face ipoteze asupra funcţiunilor genelor, cercetătorii au tradus regiunile de cod în secvenţele de aminoacizi corespunzătoare lor, şi au căutat secvenţe similare într-o bază de date de proteine. Această căutare a identificat 1007 secvenţe foarte asemănătoare (close matches). Deoarece baza de date conţinea atât secvenţele proteice cât şi funcţiile lor, aceste potriviri l-au permis să facă conjecturi puternice despre funcţia fiecărei gene identificate pe baza principiilor de similitudine. Aceste conjecturi au putut fi testate apoi în laborator.

Cercetand efectele sclerozei multiple

Scleroza multiplă este o boală autoimună în care sistemul imunitar atacă celulele nervoase ale pacientului. Mai exact, celulele T ale sistemului imunitar, care în mod normal identifică corpurile străine, din greşală identifică proteina din teaca de mielină a nervilor ca fiind străină. S-a făcut conjectura că proteina din teaca de mielină identificată de celulele T ar fi asemănătoare cu proteinele din teaca unor viruşi sau bacterii dintr-o infecţie anterioară Pentru a testa această ipoteză, sau îndeplinit următorii paşi:

proteinele tecii mielinice a fost secvenţiată,
o bază de date de proteine a fost interogată asupra unor secvenţe similare de bacterii şi viruşi, şi
au fost făcute teste de laborator pentru a determina dacă celulele T au atacat aceste proteine asemănătoare. Rezultatul a fost identificarea câtorva proteine bacteriale şi virale care au fost confundate cu proteina tecii mielinice. În mod fericit, studii ulterioare ale acestei confuzii pot aduce lumină asupra trăsăturilor comune ale proteinelor implicate carte determină celulele T să identifice greşit proteinele tecii mielinice.

13-Nov-2009