UniProt چیست؟ آموزش و معرفی گام‌به‌گام UniProt

زمان تخمینی مطالعه: 10 دقیقه

UniProt گنجینه‌ای از اطلاعات پروتئینی

UniProt (یونی‌پروت) یک پایگاه داده جامع و آزاد از اطلاعات مربوط به پروتئین‌ها است که به‌عنوان منبعی ضروری برای دانشمندان، پژوهشگران و دانشجویان در حوزه‌های مختلف زیست‌شناسی، پزشکی و داروسازی عمل می‌کند. این پایگاه داده عظیم، با گردآوری اطلاعات از منابع معتبر علمی، به کاربران امکان می‌دهد تا به طیف گسترده‌ای از داده‌ها در مورد پروتئین‌ها، از جمله توالی آمینواسید، ساختار سه‌بعدی، عملکرد زیستی، تعاملات با سایر مولکول‌ها و بیماری‌های مرتبط، دسترسی پیدا کنند. UniProt بخشی از موسسه EMBL-EBI است. (مشاهده آموزک EMBL-EBI)

بخش‌های اصلی UniProt

پایگاه یونی‌پروت شامل دو بخش اصلی UniProtKB/Swiss-Prot و UniProtKB/TrEMBL است.

UniProtKB/Swiss-Prot

UniProtKB/Swiss-Prot شامل رکوردهایی است که توسط کارمندان UniProt حاشیه‌نویسی (Annotated) شده‌اند. اطلاعات این رکوردها توسط کارمندان این موسسه استخراج، ارزیابی و تایید می‌شوند. این رکوردها دارای اطلاعات دقیق و کاملی در مورد توالی‌ها، ساختارها و مسیرهای تنظیم‌کننده هستند.

UniProtKB/TrEMBL

UniProtKB/TrEMBL شامل رکوردهای تحلیل شده محاسباتی می‌باشد. اطلاعات این رکوردها توسط الگوریتم‌های محاسباتی تولید شده‌اند و در انتظار تایید توسط کارمندان UniProt هستند. این رکوردها حاوی اطلاعات توالی‌ و ساختار پروتئین‌ها می‌باشد، اما به دلیل عدم تایید دستی، ممکن است دقت کمتری داشته باشند.

اهمیت و جایگاه یونی‌پروت

یونی‌پروت به‌عنوان یک منبع جامع و قابل‌اعتماد از اطلاعات پروتئینی، نقشی حیاتی در پیشرفت تحقیقات علمی در زمینه‌های مختلف زیست‌شناسی، پزشکی و داروسازی ایفا می‌کند. دانشمندان، پژوهشگران و دانشجویان در سراسر جهان با کمک این پایگاه داده به درک عمیق‌تری از پروتئین‌ها و عملکرد آنها در موجودات زنده می‌رسند.

دوره بیوانفورماتیک پروتئین یک دوره جامع و عمومی با کاربرد گسترده در حوزه‌های مختلف زیست‌شناسی است، در دوره بیوانفورماتیک پروتئین بانک‌های اطلاعاتی چون UniProt به صورت کاملا عملی آموزش داده شده است.

ثبت‌نام در دوره بیوانفورماتیک پروتئین‌‌

نحوه استفاده از UniProt

تمامی اطلاعات موجود در یونی‌پروت از طریق وب‌سایت UniProt به‌صورت رایگان در دسترس است. کاربران می‌توانند با جستجوی نام پروتئین، توالی آمینواسید یا سایر اطلاعات، به داده‌های مورد نظر خود دسترسی پیدا کنند. یونی‌پروت همچنین ابزارهای مختلفی برای تجزیه و تحلیل و تفسیر داده‌های پروتئینی ارائه می‌دهد.

مراحل استفاده از یونی‌پروت

در این‌جا یک مثال عملی استفاده از این پایگاه‌داده را باهم مرور می‌کنیم. در ابتدا از طریق لینک زیر به پایگاه UniProt وارد می‌شویم:

در کادر جستجو عبارت مورد نظر خود را وارد میکنیم، در این مثال ما قصد داریم اطلاعات کامل در مورد انسولین انسانی را از پایگاه UniProt بدست آوریم.

نتایج مختلفی برای جستجوی انسولین ظاهر خواهد شد از بین لیست موجود نتیجه مربوط به گونه انسان را انتخاب می‌کنیم.

با انتخاب نتیجه مربوط به گونه انسان به صفحه نتایج UniProt برای انسولین انسانی هدایت خواهیم شد:

UniProt شامل چه محتوایی است؟

یک رکورد یونی‌پروت شامل اطلاعات متنوعی است که به کاربر برای شناخت کامل یک پروتئین کمک می‌کند. اطلاعات موجود در UniProt شامل: توالی آمینواسیدی، ساختار سه‌بعدی، عملکرد زیستی و تعاملات مولکولی است. با استفاده از یک رکورد UniProt کاربر می‌تواند اطلاعات جامعی را در ارتباط با پروتئین مورد مطالعه‌ی خود به‌دست‌آورد بنابراین جستجو در UniProt امری رایج در مطالعات بیوانفورماتیک پروتئین‌ها است.

توالی آمینواسیدی پروتئین

یونی‌پروت اطلاعات کاملی از توالی آمینواسیدی را برای میلیون‌ها پروتئین از گونه‌های مختلف ارائه می‌دهد. این توالی‌های پروتئینی برای مطالعات مختلفی از جمله شناسایی پروتئین، آنالیز ساختار و عملکرد پروتئین، و طراحی دارو مفید است. داشتن توالی آمینواسید‌ی یک پروتئین اولین قدم برای پی‌بردن به ساختار و عملکرد‌ آن پروتئین است.

ساختار سه بعدی پروتئین در یونی‌پروت

UniProt ساختار سه‌بعدی شناخته‌شده برای بسیاری از پروتئین‌ها را به همراه تصاویر و مدل‌های قابل دانلود ارائه می‌دهد. این اطلاعات برای درک عملکرد پروتئین و نحوه تعامل آن با سایر مولکول‌ها ضروری است. UniProt این اطلاعات را از پایگاه PDB دریافت می‌کند. کد دسترسی PDB هر ساختار به همراه روش تجربی که برای تعیین ساختار استفاده شده است، در یک جدول مشخص وجود دارد. رزولوشن یا قدرت تفکیک هر ساختار برحسب آنگستروم مشخص است.

برای تعیین ساختارهای پروتئینی می‌توانید از خدمات تعیین ساختار گروه بیوانفورماتیک وانیار استفاده کنید. گروه وانیار با ارائه یک میزکار گرافیکی، امکان تعیین ساختار پروتئین‌هایی که به صورت تجربی تعیین ساختار نشده‌اند را فراهم نموده است.

مشاهده پلن‌های مدلسازی ساختمان پروتئین

عملکرد زیستی پروتئین

یونی‌پروت اطلاعات جامعی در مورد عملکرد زیستی پروتئین‌ها، از جمله نقش آنها در فرآیندهای سلولی، مسیرهای سیگنال‌دهی و متابولیسم ارائه می‌دهد. شناخت عملکرد زیستی پروتئین‌ها برای درک مکانیسم‌ بیماری‌ها و توسعه درمان‌های جدید مفید است. UniProt اطلاعات مربوط به عملکردهای زیستی را از مقالات و تحقیقات معتبر تجربی مختلف در اختیار کاربران قرار می‌دهد و نکته جذاب در مورد UniProt دسترسی ساده به مقالات مرتبط با پروتئین مورد جستجوی ما است.

تعاملات مولکولی در پایگاه UniProt

UniProt تعاملات پروتئین‌ها با سایر مولکول‌ها، از جمله پروتئین‌ها، DNA و RNA را به صورت جامع ارائه می‌دهد. تعاملات مولکولی برای درک شبکه‌های پیچیده سلولی و نحوه عملکرد آنها ضروری ‌هستند. پایگاه UniProt از جهت اطلاعاتی با پایگاه‌های سیستم بیولوژی در حوزه بیوانفورماتیک پروتئین در ارتباط است، از جمله معروفترین ابزارهای سیستم بیولوژی در زمینه مطالعات پروتئینی می‌توان به STRING اشاره نمود.

بیماری‌های مرتبط با پروتئین‌ها در پایگاه UniProt

بخش عمده‌ای از بیماری‌های ژنتیکی مرتبط با نقص‌های ساختاری در پروتئین‌های عملکردی و ساختاری است. یونی‌پروت ارتباط پروتئین‌ها با بیماری‌های مختلف را ارائه می‌دهد. این اطلاعات برای شناسایی جهش‌های ژنی مرتبط با بیماری و توسعه داروهای جدید مفید است. اطلاعات مربوط به بیماری‌ها از پایگاه OMIM گردآوری و به صورت پویا به آن لینک می‌شود. در قسمت بیماری‌ها اطلاعات مربوط به واریانت‌های مختلف موجود است و به مطالعات مرتبط لینک شده‌اند.

نقش یونی‌پروت در تحقیقات و بالین

یونی‌پروت در زمینه‌های مختلف تحقیقاتی و بالینی به محققین و فعالین حوزه سلامت کمک می‌کند. موارد زیر بخشی از کاربر‌دهای این دیتابیس در علوم زیستی می‌باشد:

شناسایی پروتئین

یونی‌پروت برای شناسایی پروتئین‌های جدید استفاده می‌شود. کاربران می‌توانند برای پی‌بردن به نقش و ویژگی‌های مختلف یک پروتئین تازه توالی‌یابی‌ شده، از بلاست توالی مورد نظر در پایگاه UniProt استفاده نمایند.

تحلیل ساختار و عملکرد پروتئین

UniProt برای مطالعه ساختار سه‌بعدی پروتئین‌ها و نحوه عملکرد آنها در فرآیندهای سلولی استفاده می‌شود. بنابراین اولین مرحله در مطالعات مربوط به پروتئین‌ها، جستجو در پایگاه یونی‌پروت است.

طراحی دارو

یونی‌پروت برای شناسایی اهداف دارویی جدید و توسعه داروهای کارآمد استفاده می‌شود. دستیابی به توالی، ساختار و مسیرهایی که یک پروتئین در آن‌ها نقش دارد اولین مراحل در مطالعات طراحی دارو هستند. تحقیق و توسعه داروهای جدید در بیوانفورماتیک به شکل انکارناپذیری با پایگاه UniProt گره خورده است.

برای تعیین ساختمان پروتئین با استفاده از روش همولوژی میتونی به آموزش جامع و گام‌به‌گام سرور SWISS-MODEL مراجعه کنی.

تشخیص و درمان بیماری‌ها

UniProt برای مطالعه ارتباط بین پروتئین‌ها و بیماری‌های مختلف و توسعه روش‌های جدید تشخیصی و درمانی استفاده می‌شود. به طور مثال شناسایی آنتی‌ژن‌های سکته قلبی در انسان و بدست آوردن ساختار این آنتی‌ژن‌ها، اولین مرحله برای طراحی حسگرهای مناسب در تشخیص بیماران در معرض سکته‌ی قلبی می‌باشد.

نتیجه‌گیری

یونی‌پروت به عنوان یک منبع ضروری از اطلاعات پروتئینی، نقش مهمی در پیشرفت علم و دانش بشری ایفا می‌کند. این پایگاه داده به دانشمندان، پژوهشگران و دانشجویان در سراسر جهان کمک می‌کند تا به درک عمیق‌تری از پروتئین‌ها و عملکرد آنها در موجودات زنده دست پیدا کنند و به نوبه خود، به توسعه درمان‌های جدید برای بیماری‌ها و ارتقای سلامت انسان کمک می‌کند.

در صورتی که تجربه‌ی استفاده از پایگاه UniProt را دارید، خوش‌حال می‌شیم تجربیات خودتون رو از این بانک ارزشمند پروتئینی در بخش کامنت با ما به اشتراک بگذارید.

سوالات متداول

پیشنهاد: افزایش فرصت‌های شغلی و تحقیقاتی با شرکت در دوره بیوانفورماتیک عمومی.

ثبت‌نام در دوره بیوانفورماتیک عمومی