Тема: Алгоритмы анализа белковых последовательностей с использованием внутренних фрагментных ионов

Масс-спектрометрия - это метод, позволяющий идентифицировать и анализировать химические вещества. Изучаемые молекулы ионизируются и расщепляются на части, после чего масс-спектрометр измеряет отношение массы к заряду различных компо­нент и объем их присутствия в образце с помощью измерения интенсивности ионного тока.
В протеомике масс-спектрометрия используется для идентификации белков и пеп­тидов. Существует два основных подхода, top-down и bottom-up. В случае bottom- up подхода, белок предварительно расщепляется на короткие пептиды, top-down под­ход использует весь белок целиком.
В работах был представлен алгоритм Twister, решающий задачу de novo секвенирования белков, то есть идентификации последовательности аминокислот в белке на основе набора top-down масс-спектров. Данный алгоритм опирается на тот факт, что фрагментные ионы, соответствующие пикам в масс-спектре, часто обра­зуют последовательности расширяющихся фрагментов с общим концом. Алгоритм в первую очередь опирается на ионы, являющиеся началом или концом всего белка, но в масс-спектрах бывают также и внутренние ионы. Информация об их устройстве и распределении может помочь усовершенствовать алгоритмы de novo секвенирования белков.
В данной работе предполагается проанализировать поведение внутренних фраг- ментных ионов в масс-спектрах.
2 Постановка задачи
Масс-спектр представляет из себя набор пиков, состоящих из величины отношения массы к заряду и интенсивности. При проведении исследований получается множе­ство масс-спектров, не все из них являются масс-спектром для всего белка, часть из них соответствуют префиксу, суффиксу или инфиксу белка. Часть масс-спектров могут соответствовать посторонним молекулам, случайно попавшим в смесь. Но ин­формация о том, чему соответствует каждый масс-спектр неизвестна и должна быть получена алгоритмическими путями. Задачей является исследование top-down масс- спектров для известного белка CAH2. Для каждого масс-спектра требуется понять, из какого фрагмента белка он был получен, а также разметить пики в этом масс- спектре. Пики могут быть отнесены к начальным, конечным, а также внутренним фрагментам ионов. Кроме того, необходимо проанализировать полученные результа­ты и попытаться найти закономерности в том, в каких позициях последовательности аминокислот чаще всего начинаются или заканчиваются внутренние ионы.

Купить

В этой работе была рассмотрена задача аннотирования ионов, в первую очередь внут­ренних ионов, белковых последовательностей. Последовательными улучшениями ал­горитма удалось достоверно находить составленные из внутренних ионов лесенки в масс-спектрах. В свою очередь, это позволило определять, с какого фрагмента белка был снят масс-спектр, а также сделать некоторые выводы о том, как устроены места, в которых происходит расщепление белка на фрагменты.
Купить