Threading (protein sequence)
மூலக்கூறு உயிரியலில், புரதம் நூற்பது, மடிப்பு அங்கீகாரம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது புரத மாதிரியின் ஒரு முறையாகும், இது அறியப்பட்ட கட்டமைப்புகளின் புரதங்களின் அதே மடிப்பைக் கொண்ட புரதங்களை மாதிரியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் அறியப்பட்ட கட்டமைப்பைக் கொண்ட ஒரே மாதிரியான புரதங்களைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இது கட்டமைப்பு முன்கணிப்பின் ஹோமோலஜி மாடலிங் முறையிலிருந்து வேறுபடுகிறது, ஏனெனில் இது (புரத நூல்) புரதங்கள் தரவு வங்கியில் (பி. டி. பி) டெபாசிட் செய்யப்படாத புரதங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஹோமோலஜி மாடலிங் அந்த புரதங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. பி. டி. பி. யில் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட கட்டமைப்புகளுக்கும் ஒருவர் மாடல் செய்ய விரும்பும் புரதத்தின் வரிசைக்கும் இடையிலான உறவு பற்றிய புள்ளிவிவர அறிவைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் திரெட்டிங் செயல்படுகிறது. முன்கணிப்பு "இழுத்தல்" மூலம் செய்யப்படுகிறது (அதாவது. இலக்கு வரிசையில் உள்ள ஒவ்வொரு அமினோ அமிலத்தையும் டெம்ப்ளேட் கட்டமைப்பில் ஒரு நிலைக்கு வைக்கவும், சீரமைக்கவும், இலக்கு டெம்ப்ளேட்டுக்கு எவ்வளவு நன்றாக பொருந்துகிறது என்பதை மதிப்பீடு செய்யவும். சிறந்த பொருத்தமான வார்ப்புரு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பிறகு, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வார்ப்புருவுடன் சீரமைப்பின் அடிப்படையில் வரிசையின் கட்டமைப்பு மாதிரி கட்டப்பட்டுள்ளது. புரோட்டீன் த்ரெடிங் இரண்டு அடிப்படை அவதானிப்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டதுஃ இயற்கையில் வெவ்வேறு மடிப்புகளின் எண்ணிக்கை மிகவும் சிறியது (தோராயமாக 1300); மற்றும் கடந்த மூன்று ஆண்டுகளில் பி. டி. பி. க்கு சமர்ப்பிக்கப்பட்ட புதிய கட்டமைப்புகளில் 90 சதவீதம் ஏற்கனவே பி. டி. பி. யில் உள்ளதைப் போன்ற கட்டமைப்பு மடிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. புரத கட்டமைப்பின் வகைப்பாடு புரதங்களின் கட்டமைப்பு வகைப்பாடு (எஸ்சிஓபி) தரவுத்தளம் அறியப்பட்ட கட்டமைப்பின் கட்டமைப்பு மற்றும் பரிணாம உறவுகள் பற்றிய விரிவான மற்றும் விரிவான விளக்கத்தை வழங்குகிறது. புரதங்கள் கட்டமைப்பு மற்றும் பரிணாம உறவுகளை பிரதிபலிக்கும் வகையில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. படிநிலையில் பல நிலைகள் உள்ளன, ஆனால் முக்கிய நிலைகள் குடும்பம், சூப்பர்ஃபேமிலி மற்றும் மடிப்பு ஆகும்ஃ குடும்பம் (தெளிவான பரிணாம உறவு): குடும்பங்களாக ஒன்றிணைக்கப்படும் புரதங்கள் தெளிவாக பரிணாம ரீதியாக தொடர்புடையவை. பொதுவாக, புரதங்களுக்கு இடையிலான ஜோடி வாரியான எச்ச அடையாளங்கள் 30 சதவீதம் மற்றும் அதற்கு மேற்பட்டவை என்று அர்த்தம். இருப்பினும், சில சந்தர்ப்பங்களில் ஒத்த செயல்பாடுகள் மற்றும் கட்டமைப்புகள் உயர் வரிசை அடையாளம் இல்லாத நிலையில் பொதுவான வம்சாவளிக்கு உறுதியான ஆதாரங்களை வழங்குகின்றன; எடுத்துக்காட்டாக, பல குளோபின்கள் ஒரு குடும்பத்தை உருவாக்குகின்றன, இருப்பினும் சில உறுப்பினர்கள் 15 சதவீதம் மட்டுமே வரிசை அடையாளங்களைக் கொண்டுள்ளனர். சூப்பர்ஃபேமிலி (சாத்தியமான பொதுவான பரிணாம தோற்றம்): குறைந்த வரிசை அடையாளங்களைக் கொண்ட புரதங்கள், ஆனால் அவற்றின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு அம்சங்கள் ஒரு பொதுவான பரிணாம தோற்றம் சாத்தியமானது என்று கூறுகின்றன, அவை சூப்பர்ஃபேமிலிகளில் ஒன்றாக வைக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஆக்டின், வெப்ப அதிர்ச்சி புரதத்தின் ATPase களம் மற்றும் ஹெக்ஸோகினேஸ் ஆகியவை இணைந்து ஒரு சூப்பர் குடும்பத்தை உருவாக்குகின்றன. மடிப்பு (முக்கிய கட்டமைப்பு ஒற்றுமை): புரதங்கள் ஒரே பெரிய இரண்டாம் நிலை கட்டமைப்புகளை ஒரே ஏற்பாட்டிலும் அதே இடவியல் இணைப்புகளுடனும் கொண்டிருந்தால் அவை பொதுவான மடிப்பைக் கொண்டுள்ளன என்று வரையறுக்கப்படுகின்றன. ஒரே மடிப்பு கொண்ட வெவ்வேறு புரதங்கள் பெரும்பாலும் இரண்டாம் நிலை கட்டமைப்பின் புற கூறுகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அளவு மற்றும் இணக்கத்தில் வேறுபடும் பகுதிகளை திருப்புகின்றன. சில சந்தர்ப்பங்களில், இந்த மாறுபட்ட புறப் பகுதிகள் பாதி கட்டமைப்பைக் கொண்டிருக்கலாம். ஒரே மடிப்பு பிரிவில் ஒன்றாக வைக்கப்படும் புரதங்கள் ஒரு பொதுவான பரிணாம தோற்றத்தைக் கொண்டிருக்காதுஃ சில பொதி ஏற்பாடுகள் மற்றும் சங்கிலி இடவியல் ஆகியவற்றை ஆதரிக்கும் புரதங்களின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியலிலிருந்து கட்டமைப்பு ஒற்றுமைகள் எழலாம். முறை புரத நூற்பின் ஒரு பொதுவான முன்னுதாரணம் பின்வரும் நான்கு படிகளைக் கொண்டுள்ளதுஃ ஒரு கட்டமைப்பு வார்ப்புரு தரவுத்தளத்தின் கட்டுமானம்ஃ புரத அமைப்பு தரவுத்தளங்களிலிருந்து புரத கட்டமைப்புகளை கட்டமைப்பு வார்ப்புருக்களாகத் தேர்ந்தெடுக்கவும். இது பொதுவாக உயர் வரிசை ஒற்றுமைகளைக் கொண்ட புரத கட்டமைப்புகளை அகற்றிய பிறகு, பி. டி. பி, எஃப். எஸ். எஸ். பி, எஸ். சி. ஓ. பி அல்லது கேத் போன்ற தரவுத்தளங்களிலிருந்து புரத கட்டமைப்புகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதை உள்ளடக்கியது. ஸ்கோரிங் செயல்பாட்டின் வடிவமைப்புஃ கட்டமைப்புகள் மற்றும் வரிசைகளுக்கு இடையிலான அறியப்பட்ட உறவுகள் பற்றிய அறிவின் அடிப்படையில் இலக்கு வரிசைகள் மற்றும் வார்ப்புருக்களுக்கு இடையிலான பொருத்தத்தை அளவிட ஒரு நல்ல ஸ்கோரிங் செயல்பாட்டை வடிவமைக்கவும். ஒரு நல்ல மதிப்பெண் செயல்பாட்டில் பிறழ்வு திறன், சுற்றுச்சூழல் உடற்பயிற்சி திறன், ஜோடி வாரியான திறன், இரண்டாம் நிலை கட்டமைப்பு பொருந்தக்கூடிய தன்மைகள் மற்றும் இடைவெளி அபராதங்கள் ஆகியவை இருக்க வேண்டும். ஆற்றல் செயல்பாட்டின் தரம் முன்கணிப்பு துல்லியத்துடன், குறிப்பாக சீரமைப்பு துல்லியத்துடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது. திரெட்டிங் சீரமைப்புஃ வடிவமைக்கப்பட்ட ஸ்கோரிங் செயல்பாட்டை மேம்படுத்துவதன் மூலம் ஒவ்வொரு கட்டமைப்பு வார்ப்புருக்களுடனும் இலக்கு வரிசையை சீரமைக்கவும். இந்த படி அனைத்து திரெட்டிங் அடிப்படையிலான கட்டமைப்பு முன்கணிப்பு திட்டங்களின் முக்கிய பணிகளில் ஒன்றாகும், இது ஜோடி வாரியான தொடர்பு திறனை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது; இல்லையெனில், ஒரு மாறும் நிரலாக்க வழிமுறை அதை நிறைவேற்ற முடியும். நூல் முன்கணிப்புஃ நூல் முன்கணிப்பாக புள்ளியியல் ரீதியாக மிகவும் சாத்தியமான நூல் சீரமைப்பைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். பின்னர் இலக்கு வரிசையின் முதுகெலும்பு அணுக்களை தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கட்டமைப்பு வார்ப்புருவின் சீரமைக்கப்பட்ட முதுகெலும்பு நிலைகளில் வைப்பதன் மூலம் இலக்குக்கான கட்டமைப்பு மாதிரியை உருவாக்குங்கள். ஹோமோலஜி மாடலிங் மற்றும் புரோட்டீன் த்ரெடிங் ஆகிய இரண்டும் டெம்ப்ளேட் அடிப்படையிலான முறைகள் மற்றும் முன்கணிப்பு நுட்பங்களின் அடிப்படையில் அவற்றுக்கிடையே கடுமையான எல்லை இல்லை. ஆனால் அவற்றின் இலக்குகளின் புரத கட்டமைப்புகள் வேறுபட்டவை. ஹோமோலஜி மாடலிங் என்பது அறியப்பட்ட கட்டமைப்பைக் கொண்ட ஹோமோலோகஸ் புரதங்களைக் கொண்ட இலக்குகளுக்கானது (பொதுவாக/ஒரே குடும்பத்தைச் சேர்ந்ததாக இருக்கலாம்), அதே நேரத்தில் புரத நூற்பு என்பது மடிப்பு-நிலை ஹோமோலஜி மட்டுமே காணப்படும் இலக்குகளுக்கானது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஹோமோலஜி மாடலிங் என்பது "எளிதான" இலக்குகளுக்கானது மற்றும் புரத நூற்பு என்பது "கடினமான" இலக்குகளுக்கானது. ஹோமோலஜி மாடலிங் ஒரு சீரமைப்பில் உள்ள வார்ப்புருவை ஒரு வரிசையாக கருதுகிறது, மேலும் முன்கணிப்புக்கு வரிசை ஹோமோலஜி மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது. புரோட்டீன் த்ரெடிங் ஒரு சீரமைப்பில் உள்ள வார்ப்புருவை ஒரு கட்டமைப்பாகக் கருதுகிறது, மேலும் சீரமைப்பிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்ட வரிசை மற்றும் கட்டமைப்பு தகவல்கள் இரண்டும் கணிப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குறிப்பிடத்தக்க ஒத்திசைவு எதுவும் இல்லாதபோது, புரத நூல் கட்டமைப்புத் தகவலின் அடிப்படையில் ஒரு கணிப்பைச் செய்ய முடியும். பல சந்தர்ப்பங்களில் ஹோமோலஜி மாடலிங் விட புரோட்டீன் த்ரெடிங் ஏன் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்பதையும் இது விளக்குகிறது. நடைமுறையில், ஒரு வரிசை வரிசை சீரமைப்பில் வரிசை அடையாளம் குறைவாக இருக்கும்போது (அதாவது. <25 சதவீதம்), ஹோமாலஜி மாடலிங் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க கணிப்பை உருவாக்காமல் போகலாம். இந்த விஷயத்தில், இலக்குக்கான தொலைதூர ஒத்திசைவு கண்டறியப்பட்டால், புரத நூற்பு ஒரு நல்ல கணிப்பை உருவாக்க முடியும். மடிப்பு அங்கீகார முறைகளை பரவலாக இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்ஃ மடிப்பு நூலகத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு கட்டமைப்பிற்கும் 1-டி சுயவிவரத்தைப் பெற்று, இலக்கு வரிசையை இந்த சுயவிவரங்களுடன் சீரமைத்தல்; மற்றும் புரத வார்ப்புருவின் முழு 3-டி கட்டமைப்பைக் கருத்தில் கொண்டவை. சுயவிவர பிரதிநிதித்துவத்தின் ஒரு எளிய எடுத்துக்காட்டு, கட்டமைப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு அமினோ அமிலத்தையும் எடுத்து, அது புரதத்தின் மையத்தில் புதைக்கப்பட்டுள்ளதா அல்லது மேற்பரப்பில் வெளிப்படுத்தப்பட்டுள்ளதா என்பதைப் பொறுத்து வெறுமனே பெயரிடுவதாகும். மேலும் விரிவான சுயவிவரங்கள் உள்ளூர் இரண்டாம் நிலை கட்டமைப்பை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளலாம் (எ. கா. அமினோ அமிலம் ஆல்பா ஹெலிக்ஸின் ஒரு பகுதியாக இருக்கிறதா) அல்லது பரிணாமத் தகவல்களா (அமினோ அமிலம் எவ்வளவு பாதுகாக்கப்படுகிறது). 3-டி பிரதிநிதித்துவத்தில், கட்டமைப்பு அணு இடையேயான தூரங்களின் தொகுப்பாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, அதாவது. கட்டமைப்பில் உள்ள சில அல்லது அனைத்து அணு ஜோடிகளுக்கும் இடையிலான தூரங்கள் கணக்கிடப்படுகின்றன. இது கட்டமைப்பைப் பற்றிய மிகவும் பணக்கார மற்றும் மிகவும் நெகிழ்வான விளக்கமாகும், ஆனால் ஒரு சீரமைப்பைக் கணக்கிடுவதில் பயன்படுத்துவது மிகவும் கடினம். சுயவிவர அடிப்படையிலான மடிப்பு அங்கீகார அணுகுமுறை முதன்முதலில் போவி, லூத்தி மற்றும் டேவிட் ஐசன்பெர்க் ஆகியோரால் 1991 இல் விவரிக்கப்பட்டது. திரெட்டிங் என்ற சொல் முதன்முதலில் டேவிட் ஜோன்ஸ், வில்லியம் ஆர். டெய்லர் மற்றும் ஜேனட் தோர்ன்டன் ஆகியோரால் 1992 இல் உருவாக்கப்பட்டது, மேலும் முதலில் மடிப்பு அங்கீகாரத்தில் புரத வார்ப்புருவின் முழு 3-டி கட்டமைப்பு அணு பிரதிநிதித்துவத்தைப் பயன்படுத்துவதைக் குறிப்பாகக் குறிப்பிடுகிறது. இன்று, நூல் மற்றும் மடிப்பு அங்கீகாரம் என்ற சொற்கள் அடிக்கடி (ஓரளவு தவறாக இருந்தாலும்) ஒன்றுக்கொன்று மாற்றாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மடிப்பு அங்கீகார முறைகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஏனெனில் இயற்கையில் வெவ்வேறு புரத மடிப்புகளின் எண்ணிக்கை மிகக் குறைவாக இருப்பதாக நம்பப்படுகிறது, பெரும்பாலும் பரிணாம வளர்ச்சியின் விளைவாகும், ஆனால் பாலிபெப்டைட் சங்கிலிகளின் அடிப்படை இயற்பியல் மற்றும் வேதியியலால் விதிக்கப்பட்ட கட்டுப்பாடுகள் காரணமாகவும். எனவே, இலக்கு புரதத்திற்கு ஒத்த மடிப்பைக் கொண்ட ஒரு புரதம் ஏற்கனவே எக்ஸ்-ரே படிகவியல் அல்லது நியூக்ளியர் காந்த அதிர்வு (என். எம். ஆர்) ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி மூலம் ஆய்வு செய்யப்பட்டு பி. டி. பி. யில் காணப்படலாம் என்பதற்கு ஒரு நல்ல வாய்ப்பு உள்ளது (தற்போது 70-80%). தற்போது கிட்டத்தட்ட 1300 வெவ்வேறு புரத மடிப்புகள் அறியப்பட்டுள்ளன, ஆனால் தற்போது நடைபெற்று வரும் கட்டமைப்பு மரபியல் திட்டங்களின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியின் காரணமாக ஒவ்வொரு ஆண்டும் புதிய மடிப்புகள் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படுகின்றன. ஒரு கட்டமைப்பில் ஒரு வரிசையின் சரியான இழையைக் கண்டறிவதற்கு பல்வேறு வழிமுறைகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன, இருப்பினும் பலர் டைனமிக் நிரலாக்கத்தை ஏதோ ஒரு வடிவத்தில் பயன்படுத்துகின்றனர். முழு 3-டி த்ரெடிங்கிற்கு, சிறந்த சீரமைப்பை அடையாளம் காண்பதில் உள்ள சிக்கல் மிகவும் கடினம் (இது சில மாதிரிகளின் த்ரெடிங்கிற்கு ஒரு NP-கடினமான சிக்கலாகும்). நிபந்தனைக்குட்பட்ட சீரற்ற புலங்கள், உருவகப்படுத்தப்பட்ட அனீலிங், கிளை மற்றும் பிணைப்பு மற்றும் நேரியல் நிரலாக்கம் போன்ற பல ஒருங்கிணைந்த உகப்பாக்கம் முறைகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் பயன்படுத்தியுள்ளனர். இரண்டு புரத கட்டமைப்புகளை (புரத கட்டமைப்பு சீரமைப்பு) சீரமைக்க முயற்சிக்கும் முறைகளுடன் நூல் முறைகளை ஒப்பிடுவது சுவாரஸ்யமானது, மேலும் உண்மையில் ஒரே மாதிரியான பல வழிமுறைகள் இரண்டு சிக்கல்களுக்கும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. புரோட்டீன் த்ரெடிங் மென்பொருள் எச். எச். பிரெட் என்பது ஒரு பிரபலமான த்ரெடிங் சேவையகமாகும், இது எச். எச். சர்ச்சை இயக்குகிறது, இது மறைக்கப்பட்ட மார்கோவ் மாதிரிகளின் ஜோடி வாரியான ஒப்பீட்டின் அடிப்படையில் ரிமோட் ஹோமோலஜி கண்டறிதலுக்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மென்பொருளாகும். ராப்டர் (மென்பொருள்) என்பது ஒரு முழு எண் நிரலாக்க அடிப்படையிலான புரத நூல் மென்பொருளாகும். இது புரத மாதிரியாக்கம் மற்றும் பகுப்பாய்விற்கான ஒரு புதிய புரத நூல் நிரல் ராப்டர்எக்ஸ்/மென்பொருளால் மாற்றப்பட்டுள்ளது, இது ஒற்றை வார்ப்புரு மற்றும் பல வார்ப்புரு அடிப்படையிலான புரத நூல் இரண்டிற்கும் நிகழ்தகவு வரைகலை மாதிரிகள் மற்றும் புள்ளிவிவர அனுமானத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. ராப்டர்எக்ஸ் கணிசமாக ராப்டரை விட சிறப்பாக செயல்படுகிறது மற்றும் புரதங்களை அரிதான வரிசை சுயவிவரத்துடன் சீரமைப்பதில் குறிப்பாக சிறந்தது. ராப்டர்எக்ஸ் சேவையகம் பொதுமக்களுக்கு இலவசம். ஃபைர் என்பது எச். எச். சர்ச்சை ஏபி இன்டிஷியோ மற்றும் பல-டெம்ப்ளேட் மாடலிங் ஆகியவற்றுடன் இணைக்கும் ஒரு பிரபலமான த்ரெடிங் சர்வர் ஆகும். மஸ்டர் என்பது மாறும் நிரலாக்கம் மற்றும் வரிசை சுயவிவர-சுயவிவர சீரமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு நிலையான நூல் வழிமுறை ஆகும். இது வரிசை சுயவிவர சீரமைப்புக்கு உதவ பல கட்டமைப்பு வளங்களையும் ஒருங்கிணைக்கிறது. SPARKS X என்பது வினவலின் கணிக்கப்பட்ட ஒரு பரிமாண கட்டமைப்பு பண்புகள் மற்றும் வார்ப்புருக்களின் தொடர்புடைய சொந்த பண்புகளுக்கு இடையிலான நிகழ்தகவு அடிப்படையிலான வரிசை-க்கு-அமைப்பு பொருத்தமாகும். பயோஷெல் என்பது கணிக்கப்பட்ட இரண்டாம் நிலை கட்டமைப்புடன் இணைந்து உகந்த சுயவிவரத்திலிருந்து சுயவிவரத்திற்கு மாறும் டைனமிக் நிரலாக்க வழிமுறையைப் பயன்படுத்தும் ஒரு நூல் வழிமுறை ஆகும். ஹோமோலஜி மாடலிங் புரோட்டீன் கட்டமைப்பு முன்கணிப்பு புரோட்டீன் கட்டமைப்பு முன்கணிப்பு மென்பொருள் குறிப்புகள் மேலும் வாசிப்பு புரோட்டீன் முறைகள் உயிர் தகவலியல்