کشف رابطه‌ی میان تنظیم بیان ژن‌ها و تغییرات هیستون استیلاسیون با استفاده از شبکه عصبی

نویسندگان

1 دانشجوی دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران)

2 هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)

doi
چکیده

استیلاسیون پروتئین‌های هیستونی یکی از مهم‌ترین فرآیندهای اپی‌ژنتیکی است که به منظور تنظیم بیان ژن‌ها رخ می‌دهد. کروماتین به واسطه‌ی اتصال گروه استیل به دنباله‌ی هیستونی نوکلئوزوم‌هایش، رشته‌ی DNA را در دسترس فاکتورهای رونویسی و دیگر پروتئین‌های تنظیم‌کننده‌ی بیان ژن قرار می‌دهد. مطالعات نشان داده که نوع استیلاسیون نوکلئوزوم‌ها می‌تواند در شناسایی جایگاه پیوند فاکتورهای رونویسی یک سیگنال مهم باشد.در این تحقیق هدف یافتن یک روش محاسباتی برای پیشگویی جایگاه فاکتورهای رونویسی براساس الگوی نوع پراکندگی 18 هیستون استلاسیون است. در این راستا، الگوی پراکندگی 18 هیستون استیلاسیون در سلول CD4+ T انسان که اطراف فاکتور رونویسی SP1 قرار گرفته‌اند را تحلیل کردیم. نتایج نشان داد که از 18 هیستون استیلاسیون 12 نوع از آنها در شناسایی جایگاه فاکتور رونویسی SP1 موثرند. سپس به وسیله‌ی تکنیک یادگیری با نظارت، یک شبکه‌ی چند لایه‌ی پرسپترون را براساس جایگاه‌های پیوند فاکتور رونویسی SP1 (استخراج شده از کروموزوم 1 انسانی ) و الگوی پراکندگی 12 هیستون در اطراف آن ها، آموزش دادیم. در نهایت از این شبکه برای پیشگویی 12 فاکتور رونویسی دیگر در کروموزوم‌های 1 و 2 و SP1 بر روی کروموزوم 2 انسانی استفاده نمودیم.