HMMER
এইচ. এম. এম. ই. আর হল শন এডি রচিত ক্রম বিশ্লেষণের জন্য একটি বিনামূল্যে এবং সাধারণভাবে ব্যবহৃত সফ্টওয়্যার প্যাকেজ। এর সাধারণ ব্যবহার হল সমজাতীয় প্রোটিন বা নিউক্লিওটাইড ক্রম চিহ্নিত করা এবং ক্রম বিন্যাস সম্পাদন করা। এটি একটি প্রোফাইল-এইচ. এম. এম (একটি নির্দিষ্ট অনুসন্ধানের জন্য স্পষ্টভাবে নির্মিত একটি লুকানো মার্কভ মডেল) একটি একক ক্রম বা ক্রমের একটি ডাটাবেসের সাথে তুলনা করে সমসংস্থান সনাক্ত করে। যে ক্রমগুলি একটি নাল মডেলের তুলনায় প্রোফাইল-এইচ. এম. এম-এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল স্কোর করে সেগুলি প্রোফাইল-এইচ. এম. এম তৈরিতে ব্যবহৃত ক্রমগুলির সমজাতীয় বলে মনে করা হয়। এইচ. এম. এম. ই. আর প্যাকেজে এইচ. এম. এম. বিল্ড প্রোগ্রাম ব্যবহার করে একাধিক ক্রম বিন্যাস থেকে প্রোফাইল-এইচ. এম. এম তৈরি করা হয়। এইচ. এম. এম. ই. আর সফ্টওয়্যারে ব্যবহৃত প্রোফাইল-এইচ. এম. এম বাস্তবায়ন ক্রোগ এবং সহকর্মীদের কাজের উপর ভিত্তি করে করা হয়েছিল। এইচ. এম. এম. ই. আর একটি কনসোল ইউটিলিটি যা লিনাক্স, উইন্ডোজ এবং ম্যাকোসের বিভিন্ন সংস্করণ সহ প্রতিটি প্রধান অপারেটিং সিস্টেমে পোর্ট করা হয়। এইচ. এম. এম. ই. আর হল মূল উপযোগিতা যার উপর ভিত্তি করে প্রোটিন পরিবারের ডাটাবেস যেমন পি. এফ. এ. এম এবং ইন্টারপ্রো তৈরি করা হয়। ইউজিইএনই-এর মতো কিছু অন্যান্য বায়োইনফরমেটিক্স সরঞ্জামও এইচএমএমইআর ব্যবহার করে। এইচ. এম. এম. ই. আর3 গণনার গতি বাড়ানোর জন্য ভেক্টর নির্দেশাবলীর ব্যাপক ব্যবহার করে। এই কাজটি পূর্ববর্তী প্রকাশনার উপর ভিত্তি করে দুটি ক্রম সারিবদ্ধ করার জন্য স্মিথ-ওয়াটারম্যান অ্যালগরিদমের একটি উল্লেখযোগ্য ত্বরণ দেখায়। প্রোফাইল এইচ. এম. এম একটি প্রোফাইল এইচ. এম. এম একটি এইচ. এম. এম-এর একটি রূপ যা বিশেষভাবে জৈবিক ক্রমের সাথে সম্পর্কিত। প্রোফাইল এইচ. এম. এম একটি একাধিক ক্রম বিন্যাসকে একটি অবস্থান-নির্দিষ্ট স্কোরিং সিস্টেমে পরিণত করে, যা ক্রমগুলি সারিবদ্ধ করতে এবং দূরবর্তী সমজাতীয় ক্রমের জন্য ডেটাবেস অনুসন্ধান করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। তারা এই সত্যকে পুঁজি করে যে একটি ক্রম সারিবদ্ধকরণের নির্দিষ্ট অবস্থানগুলিতে পক্ষপাতিত্বের প্রবণতা থাকে যেখানে অবশিষ্টাংশগুলি ঘটার সম্ভাবনা বেশি থাকে এবং একটি সন্নিবেশ বা মুছে ফেলার সম্ভাবনার ক্ষেত্রে তাদের পার্থক্য হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। এই তথ্য ক্যাপচার করা তাদের ঐতিহ্যবাহী ব্লাস্ট-ভিত্তিক পদ্ধতির তুলনায় সত্যিকারের হোমোলগগুলি সনাক্ত করার আরও ভাল ক্ষমতা দেয়, যা প্রতিস্থাপন, সন্নিবেশ এবং মুছে ফেলাকে সমানভাবে শাস্তি দেয়, সেগুলি কোনও প্রান্তিককরণে যেখানেই ঘটুক না কেন। এইচ. এম. এম-এর প্রোফাইল মিলে যাওয়া (এম) অবস্থার একটি রৈখিক সেটকে কেন্দ্র করে, একটি ক্রম বিন্যাসে প্রতিটি ঐকমত্য কলামের সাথে সম্পর্কিত একটি অবস্থা সহ। প্রতিটি এম অবস্থা একটি একক অবশিষ্টাংশ (অ্যামিনো অ্যাসিড বা নিউক্লিওটাইড) নির্গত করে। একটি নির্দিষ্ট অবশিষ্টাংশ নির্গত হওয়ার সম্ভাবনা মূলত প্রান্তিককরণের সেই কলামে যে ফ্রিকোয়েন্সিটিতে সেই অবশিষ্টাংশটি পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে তার দ্বারা নির্ধারিত হয়, তবে অবশিষ্টাংশগুলির নিদর্শন সম্পর্কে পূর্ববর্তী তথ্যও অন্তর্ভুক্ত করে যা ক্রম সারিবদ্ধকরণের একই কলামে সহ-ঘটে। নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে অ্যামিনো অ্যাসিড নিঃসরণকারী মিল অবস্থার এই স্ট্রিং নির্দিষ্ট স্কোর ম্যাট্রিক্স বা ওজন ম্যাট্রিক্সের অবস্থানের অনুরূপ। একটি প্রোফাইল এইচ. এম. এম যথাক্রমে আই এবং ডি অবস্থা ব্যবহার করে সন্নিবেশ এবং মুছে ফেলার মডেলিং করে ক্রম সারিবদ্ধকরণের এই মডেলিংকে আরও এগিয়ে নিয়ে যায়। ডি অবস্থা একটি অবশিষ্টাংশ নির্গত করে না, যখন আমি বলি একটি অবশিষ্টাংশ নির্গত করে। একাধিক আই অবস্থা ধারাবাহিকভাবে ঘটতে পারে, একটি সারিবদ্ধকরণের মধ্যে ঐকমত্য কলামের মধ্যে একাধিক অবশিষ্টাংশের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এম, আই এবং ডি স্টেটগুলি স্টেট ট্রানজিশন সম্ভাব্যতা দ্বারা সংযুক্ত, যা সিকোয়েন্স সারিবদ্ধকরণের অবস্থান অনুসারে পরিবর্তিত হয়, যাতে সিকোয়েন্স সারিবদ্ধকরণ জুড়ে সন্নিবেশ এবং মুছে ফেলার বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিফলিত হয়। এইচ. এম. এম. ই. আর2 এবং এইচ. এম. এম. ই. আর3-এর প্রকাশগুলি এইচ. এম. এম-এর প্রোফাইল তৈরির জন্য একটি স্থাপত্য ব্যবহার করেছিল, যা প্ল্যান 7 স্থাপত্য নামে পরিচিত, যা মডেল দ্বারা দখল করা সাতটি রাজ্যের নামে নামকরণ করা হয়েছিল। তিনটি প্রধান অবস্থা (এম, আই এবং ডি) ছাড়াও, ছয়টি অতিরিক্ত অবস্থা সারিবদ্ধকরণে অ-সমজাতীয় পার্শ্ববর্তী ক্রম ধারণ করে। মডেলের সাথে ক্রমগুলি কীভাবে সংযুক্ত করা হয় তা নিয়ন্ত্রণের জন্য এই 6টি অবস্থা সম্মিলিতভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যেমন। একটি ক্রম একই মডেলে পরপর একাধিক হিট করতে পারে কিনা (একই ডোমেনের একাধিক দৃষ্টান্ত সহ ক্রমের ক্ষেত্রে)। এইচ. এম. এম. ই. আর প্যাকেজের প্রোগ্রামগুলি এইচ. এম. এম. ই. আর প্যাকেজে প্রোফাইল লুকানো মার্কভ মডেল ব্যবহার করে ফাংশন সম্পাদনের জন্য প্রোগ্রামগুলির একটি সংগ্রহ রয়েছে। প্রোগ্রামগুলির মধ্যে রয়েছেঃ প্রোফাইল এইচ. এম. এম বিল্ডিং এইচ. এম. বিল্ড-একাধিক ক্রম সারিবদ্ধকরণ থেকে প্রোফাইল এইচ. এম. এম তৈরি করুন হোমোলজি অনুসন্ধান এইচ. এম. এম. স্ক্যান-একটি প্রোফাইল এইচ. এম. এম ডাটাবেসের বিরুদ্ধে প্রোটিন সিকোয়েন্স অনুসন্ধান করুন-একটি সিকোয়েন্স ডাটাবেস জ্যাকমারের বিরুদ্ধে প্রোফাইল এইচ. এম. এম অনুসন্ধান করুন-একটি প্রোটিন ডাটাবেসের বিরুদ্ধে পুনরাবৃত্তভাবে সিকোয়েন্স অনুসন্ধান করুন-একটি ডি. এন. এ/আর. এন. এ সিকোয়েন্স ডাটাবেস এন. এইচ. এম. এম. স্ক্যানের বিরুদ্ধে ডি. এন. এ/আর. এন. এ অনুসন্ধান করুন-একটি নিউক্লিওটাইড প্রোফাইলের বিরুদ্ধে নিউক্লিওটাইড সিকোয়েন্স অনুসন্ধান করুন-একটি প্রোটিন ডাটাবেসের বিরুদ্ধে প্রোটিন সিকোয়েন্স অনুসন্ধান করুন অন্যান্য ফাংশন এইচ. এম. এম-একটি প্রোফাইল এইচ. এম. এম. এইচ. এম. এম. এইচ. এম. এম. এম. এম. এম. এম. এম.-একটি প্রোফাইল থেকে নমুনা সিকোয়েন্স তৈরি করুন-একটি এইচ. এম. এম. এইচ. এম. এম. এইচ. এম. এলোগো থেকে একটি এইচ. এম. এম. এইচ. এম. এম. ই. আর ওয়েব সার্ভার সফ্টওয়্যার প্যাকেজ ছাড়াও, এইচ. এম. এম. ই. আর সার্চ ফাংশন একটি ওয়েব সার্ভার আকারে পাওয়া যায়। পরিষেবাটি ইউনিপ্রোট, সুইসপ্রোট এবং প্রোটিন ডেটা ব্যাঙ্কের মতো সিকোয়েন্স ডেটাবেস এবং এইচ. এম. এম ডেটাবেস যেমন পি. এফ. এ. এম, টি. আই. জি. আর. এফ. এ. এম এবং সুপারফ্যামিলি সহ বিভিন্ন ডেটাবেস জুড়ে অনুসন্ধানের সুবিধা দেয়। চারটি অনুসন্ধান প্রকার পিএইচএমআর, এইচএমএমসার্চ, এইচএমএমএসকান এবং জ্যাকহামার সমর্থিত (প্রোগ্রাম দেখুন)। অনুসন্ধান ফাংশন একক ক্রমের পাশাপাশি ক্রম বিন্যাস বা প্রোফাইল এইচ. এম. এম গ্রহণ করে। অনুসন্ধানের ফলাফলের সাথে ট্যাক্সোনমিক ব্রেকডাউন এবং হিটগুলির ডোমেন সংগঠন সম্পর্কিত একটি প্রতিবেদন রয়েছে। অনুসন্ধানের ফলাফলগুলি তারপর উভয় পরামিতি অনুযায়ী ফিল্টার করা যেতে পারে। ওয়েব পরিষেবাটি বর্তমানে যুক্তরাজ্যের ইউরোপীয় বায়োইনফরম্যাটিক্স ইনস্টিটিউট (ই. বি. আই) থেকে শেষ হয়ে গেছে, যখন অ্যালগরিদমটির বিকাশ এখনও মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে শন এডির দল দ্বারা সঞ্চালিত হয়। ওয়েব পরিষেবা স্থানান্তরের প্রধান কারণগুলি ছিল ই. বি. আই-তে কম্পিউটিং পরিকাঠামোকে কাজে লাগানো এবং এইচ. এম. এম. ই. আর অনুসন্ধানগুলিকে প্রাসঙ্গিক ডাটাবেসের সাথে ক্রস-লিঙ্ক করা যা ই. বি. আই দ্বারাও রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়। এইচ. এম. এম. ই. আর-এর সর্বশেষ স্থিতিশীল প্রকাশ হল সংস্করণ 3। এইচ. এম. এম. ই. আর. 3 পূর্ববর্তী এইচ. এম. এম. ই. আর. 2 প্যাকেজের সম্পূর্ণ পুনর্লিখন, যার লক্ষ্য প্রোফাইল-এইচ. এম. এম অনুসন্ধানের গতি উন্নত করা। প্রধান পরিবর্তনগুলি নীচে বর্ণিত হয়েছেঃ গতিতে উন্নতি 2004 সালে শুরু হওয়া এইচ. এম. এম. ই. আর 3 প্রকল্পের একটি প্রধান লক্ষ্য ছিল এইচ. এম. এম. ই. আর অনুসন্ধানের গতি উন্নত করা। যদিও এইচ. এম. এম-ভিত্তিক হোমোলজি অনুসন্ধানগুলি বি. এল. এ. এস. টি-ভিত্তিক পদ্ধতির তুলনায় আরও নির্ভুল ছিল, তাদের ধীর গতি তাদের প্রয়োগযোগ্যতা সীমিত করেছিল। প্রধান পারফরম্যান্স লাভ একটি হিউরিস্টিক ফিল্টারের কারণে হয় যা একটি কোয়েরি প্রোফাইলে ডাটাবেস সিকোয়েন্সের মধ্যে উচ্চ-স্কোরিং আন-গ্যাপড ম্যাচ খুঁজে পায়। এই অনুসন্ধানমূলক ফলাফল সঠিকতার উপর সামান্য প্রভাব সহ ব্লাস্টের সাথে তুলনীয় একটি গণনার সময় দেয়। কর্মক্ষমতায় আরও লাভ একটি লগ-লাইকিহুড মডেলের কারণে হয় যার জন্য ই-মান অনুমানের জন্য কোনও ক্রমাঙ্কন প্রয়োজন হয় না এবং একটি সমধর্মী ক্রমের তাৎপর্য গণনা করার জন্য আরও সঠিক ফরওয়ার্ড স্কোর ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। এইচ. এম. এম. ই. আর এখনও ডি. এন. এ-ভিত্তিক অনুসন্ধানের গতিতে ব্লাস্টের থেকে পিছিয়ে রয়েছে; তবে, ডি. এন. এ-ভিত্তিক অনুসন্ধানগুলি এমনভাবে সাজানো যেতে পারে যাতে নির্ভুলতার মূল্যে গতির উন্নতি হয়। দূরবর্তী সমতাত্ত্বিক অনুসন্ধানে উন্নতি সম্ভাব্য সারিবদ্ধকরণের একটি পরিসরে সমন্বিত ফলাফলের তাৎপর্য গণনা করার জন্য একটি পদ্ধতির বিকাশের মাধ্যমে গতিতে বড় অগ্রগতি সম্ভব হয়েছিল। দূরবর্তী হোমোলগগুলি আবিষ্কারের ক্ষেত্রে, অনুসন্ধান এবং হিট প্রোটিনের মধ্যে সারিবদ্ধকরণ প্রায়শই খুব অনিশ্চিত। যদিও বেশিরভাগ ক্রম সারিবদ্ধকরণ সরঞ্জাম শুধুমাত্র সেরা স্কোরিং সারিবদ্ধকরণ ব্যবহার করে ম্যাচের স্কোর গণনা করে, এইচ. এম. এম. ই. আর3 সমস্ত সম্ভাব্য সারিবদ্ধকরণ জুড়ে সংহত করে ম্যাচের স্কোর গণনা করে, অনিশ্চয়তার জন্য যা সারিবদ্ধকরণ সর্বোত্তম। এইচ. এম. এম. ই. আর ক্রম বিন্যাসগুলি পশ্চাৎ সম্ভাব্যতা টীকাগুলির সাথে থাকে, যা নির্দেশ করে যে বিন্যাসের কোন অংশগুলিকে উচ্চ আত্মবিশ্বাস দেওয়া হয়েছে এবং কোনগুলি আরও অনিশ্চিত। এইচ. এম. এম. ই. আর 3-এর একটি বড় উন্নতি ছিল ডি. এন. এ/ডি. এন. এ তুলনা সরঞ্জামের অন্তর্ভুক্তি। এইচ. এম. এম. ই. আর2-এর শুধুমাত্র প্রোটিন ক্রমের তুলনা করার কার্যকারিতা ছিল। যদিও এইচ. এম. এম. ই. আর2 স্থানীয় সারিবদ্ধকরণ (লক্ষ্যের পরবর্তী অংশে একটি সম্পূর্ণ মডেল সারিবদ্ধ করা) এবং বিশ্বব্যাপী সারিবদ্ধকরণ (একটি সম্পূর্ণ মডেলকে একটি সম্পূর্ণ লক্ষ্য অনুক্রমের সাথে সারিবদ্ধ করা) সম্পাদন করতে পারে, এইচ. এম. এম. ই. আর3 শুধুমাত্র স্থানীয় সারিবদ্ধকরণ সম্পাদন করে। নতুন অ্যালগরিদম ব্যবহার করে স্থানীয়/বৈশ্বিক সারিবদ্ধকরণ সম্পাদন করার সময় হিটগুলির তাৎপর্য গণনা করতে অসুবিধার কারণে এই সীমাবদ্ধতা রয়েছে। হিডেন মার্কভ মডেল সিকোয়েন্স অ্যালাইনমেন্ট সফ্টওয়্যার পি. এফ. এ. এম. ইউ. জি. ই. এন. প্রোফাইল এইচ. এম. এম পদ্ধতি এবং সম্পর্কিত অবস্থান-নির্দিষ্ট স্কোরিং ম্যাট্রিক্স পদ্ধতির বেশ কয়েকটি বাস্তবায়ন পাওয়া যায়। কয়েকটি নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছেঃ এইচ. এইচ-স্যুট স্যাম পি. এস. আই-ব্লাস্ট এম. এম. এস. ই. কিউ. এস. 2 পি. এফ. টি. ও. ও. এলস জেনেভিজ প্রোব মেটা-মেমে ব্লকস জি. পি. ইউ-এইচ. এম. এম. ই. আর ডেসিফার এইচ. এম. এম রেফারেন্স এক্সটার্নাল লিঙ্ক এইচ. এম. এম. ই. আর. 3 ঘোষণা একটি ব্লগ পোস্টিং এইচ. এম. এম. ই. আর নীতি ট্রেডমার্ক, কপিরাইট, পেটেন্ট এবং লাইসেন্সিং বায়োইনফরম্যাটিক্স সফ্টওয়্যার ফ্রি সায়েন্স সফ্টওয়্যার সি কম্পিউট্যাশনাল সায়েন্সে প্রোগ্রাম করা ফ্রি সফ্টওয়্যার