การหาโปรตีนที่ทำหน้าที่เหมือนกันโดยใช้การจัดเรียงกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำแบบ 2 มิติโดยอัตโนมัติ

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