مروری بر شناسایی ژن های هدف میکروRNAها با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی در تحقیقات زیست پزشکی

میکروRNAها گروهی از RNAهای غیر کدکننده کوچک هستند که بیان ژن در یوکاریوت­ها را در سطح پس از رونویسی تنظیم می­کنند. میکروRNAها با تنظیم بیان تعداد زیادی از mRNAها، به عنوان تنظیم کننده­های اصلی فرآیندهای زیستی مختلفی مانند تکوین جنینی، تکثیر و تمایز سلولی و مرگ برنامه ریزی شده سلول عمل می ­کنند. بنابراین شناسایی میکروRNAها و ژن­های هدف­شان در شناسایی مکانیسم های رشد و نمو و نیز فرآیندهای دخیل در ایجاد و پیشرفت بیماری ها بسیار موثر است. به دلیل هزینه بر بودن کارهای تجربی مولکولی، شناسایی میکروRNAهای موثر از طریق روش های بیوانفورماتیکی و زیست­شناسی محاسباتی ارزان تر و سریعتر از روش­های معمول آزمایشگاهی است. تعدادی بانک اطلاعاتی و نرم افزار بر خط برای کمک به محققان در پیش­بینی ژن های هدف میکروRNAها توسعه یافته و آزادانه در دسترس قرار گرفته اند. نرم افزارهای موجود برای پیش­بینی ژن­های هدف میکروRNAها، از طیف وسیعی از اطلاعات توالی یابی، داده های مولکولی بیان ژن و نیز الگوریتم های محاسباتی مختلف استفاده می کنند. تعدادی از مهمترین این ابزارهای برخط شامل miRWalk، TargetScan، RNAhybrid، Diana-microT، miRanda و MirTarget هستند. چهار ویژگی اصلی برهمکنش میان میکروRNA با  mRNAهدف شامل جفت­شدگی در ناحیه Seed، حفاظت شدگی توالی هدف، انرژی آزاد و دسترسی به مکان اتصال در رونوشت هدف، در الگوریتم تمامی این ابزارهای پیش­بینی هدف میکروRNAها به کار گرفته شده است. هدف از این مطالعه بررسی آخرین یافته ها در مورد ویژگی ها و توانایی های بیوانفورماتیکی پیش بینی ژن های هدف میکروRNA، مقایسه کارایی این ابزارها و در نهایت معرفی کارآمدترین ابزار در زمینه پیش بینی ژن هدف میکروRNAها برای تحقیقات بیوانفورماتیکی، زیست پزشکی و پزشکی مولکولی است.

کلیدواژه ها:

microRNAs ، Bioinformatics ، RNA databases ، Target gene ، Posttranscriptional RNA Processing ، میکروRNA ، بیوانفورماتیک ، داده پایگاه های RNA ، ژن هدف ، پردازش های پس از رونویسی RNA