Chỉ định gene: Lấp lỗ hổng bộ gene giun tròn. doc

Chỉ định gene:
Lấp lỗ hổng bộ
gene giun tròn.



Mục đích cuối cùng của các
chương trình ghi chú gene là chỉ
đ
ịnh hay dự đoán một cách chính
xác trình tự của từng gene một
trong bộ gene của một sinh vật
nào đó. Dựa trên bộ gene
của Caenorhabditis elegants và
bằng cách sử dụng chương trình
ghi chú gene có tên là
TWINSCAN, Wei và cộng sự
(Genome Res, 15, 577-
582 (2005))
đã khám phá 1.119 gene mới của
lòai giun tròn này.

Mặc dù bộ gene của C. elegants đã
hòan tất và công bố rộng rãi t
ừ năm
1998, nhưng đến nay vẫn còn hàng
ngàn gene mà người ta chưa tìm

thấy các dấu hiệu hay bằng chứng
là thực sự chúng tồn tại (các bằng
chứng cho sự hiện diện của một
gene có thể dò thấy bằng cDNA
hay EST). Do vậy, đến nay đã có
rất nhiều chương tr
ình ghi chú gene
đã được phát triển và tối ưu hóa
riêng cho lòai giun tròn này. Nằm
trong khuynh hướng nghiên c
ứu đó,
Wei và cộng sự đã sử dụng các
nguồn dữ liệu sẵn có để tiến hành
các phân tích của riêng họ. Điểm
đặc biệt là Wei và cộng sự lại sử
dụng thuật tóan TWINSCAN vốn
là một thuật tóan trước đây được
xây dựng để ghi chú gene người.
Điểm nổi bật trong phương pháp
của họ là sự kết hợp khuynh hướng
HMM (Hidden Markov Model) v
ới
các thông tin thu được từ quá trình
so sánh genome cần so sánh (C.
elegants) và genome chuẩn (C.
briggsae).

Khi sử dụng thông tin từ tòan bộ
genome C. elegants, các tác giả đã
chỉ ra được 2.891 khung đọc mở

không trùng với các khung đọc mở
đã được ghi chú trên kho dữ liệu
WormBase. Kế tiếp họ kiểm tra
256 khung đọc mở này bằng quy
trình khuyếch đại và tạo dòng. Kết
quả cho thấy 146 khung đọc mở
(55%) là những khung đọc mở
hòan tòan mới. Điều đặc biệt phải
chú ý là những gene mới khám phá
có đặc tính bảo thủ khá kém giữa
hai lòai C. elegant và C. briggsae,
nên nhớ những gene bảo thủ kém
thường rất khó khăn để chỉ định và
phân biệt chúng. Qua đó cho thấy
phương pháp mà các tác giả sử
dụng đã chứng tỏ điểm mạnh của
nó.

Câu hỏi đặt ra là tại sao hướng
nghiên cứu của We và cộng sự lại
thành công (?). Các tác giả giải
thích rằng chính là nhờ mô h
ình mà
TWINSCAN sử dụng để phân biệt,
chỉ định gene. Mô hình này dựa
trên (1) điểm nối GC-
AG, (2) phép phân bố độ dài
intron và (3) kết quả sắp xếp
genome C. elegants với C.
briggsae. Chính mô hình này quy

ết
định độ chính xác khi nhận diện,
chỉ định gene của TWINSCAN.

Như vậy, theo kết quả nghiên cứu
của Wei và cộng sự thì tổng số
lượng gene thực chất ở lòai C.
elegants sẽ có sự thay đổi, mặc dù
bộ gene của C. elegants là một
trong những bộ gene được ghi chú
kỹ lưỡng nhất. Ph
ương pháp này có
khả năng áp dụng cho nhiều bộ
gene khác như Arapidopsis
thaliana vốn còn hơn 1000 gene
chưa được ghi chú và hàng ngàn
gene bị ghi chú sai. Được đánh giá
là phương pháp dựa trên máy tính
đầu tiên đạt được độ nhạy 60%
trong việc ch
ỉ định nhận diện chính
xác protein trong cơ thể sinh vật đa
bào, nên việc nghiên cứu ghi chú
bộ gene khác trong tương lai sẽ có
nhiều thuận lợi hơn.