پیش بینی محاسباتی پپتیدهای ضد میکروبی فعال علیه عوامل بیماریزای گیاهی

بیماری های گیاهی توسط عوامل زیستی مانند قارچ ها، باکتری ها ، ویروس ها ،نماتد ها و مایکوپلاسما ها ایجاد میشود که این پنج عامل بیماری زا، انواع بیماری های گیاهی را باعث می شود که کیفیت و کمیت محصول را کاهش می دهد که برای مقابله با آن راههایی مانند استفاده از آفت کش ها و حشره کش ها وجود دارد اما استفاده از آن برای انسان و محیط زیست دارای ضررهایی میاشد . کشف و توسعه ترکیبات ضد میکروبی جدید مانند پپتیدهای ضد میکروبی برای حفاظت در برابر بیماری های گیاهی بعنوان عوامل جایگزین سموم آفت کش و حشره کش در این تحقیق پیشنهاد شد . بنابر این در تحقیق حاضر به ارایهی روشی رایانهای برای پیشبینی پپتیدهای دارای خاصیت ضد پاتوژن گیاهی بر اساس الگوریتم ماشین بردار پشتیبان (SVM) و توسط بیان عددی توالیهای آمینواسیدی پپتیدها بر پایهی محتوی آمینواسیدی و محتوی آمینو اسیدی کاذب آنها پرداخته شده است. در گام اول پپتیدهایی دارای خاصیت تایید شده ی ضد میکروبی با استفاده از مقاله ها و پایگاه های داده شناسایی شده و توالی آمینو اسیدی 110 پپتید در نهایت به عنوان مجموعه داده مثبت در نظر گرفته شد. به همین 100 پپتید که خاصیت ضد میکروبی علیه پاتوژن های گیاهی ندارند مجموعه داده منفی را تشکیل دادند. سپس طبقه بندی این دو گروه برای ارایه الگوریتم پیش بینی توسط ابزار یادگیری ماشین انجام شد. به منظور تایید صحت طبقه بندی از روش اعتبار سنجی متقابل استفاده شد. بر طبق این روش ها دقت و صحت پیش بینی الگوریتم نهایی به ترتیب 79و 77 درصد بود. در نتیجه با استفاده از پیش بینی رایانه ای تحقیق حول یافت و طراحی پپتیدهای ضد پاتوژن های گیاهی میتواند با زمان و هزینه بسیار کمتر انجام بپذیرد و در این مورد الگوریتم پیشنهادی حاضر بسیار کمک کننده خواهد بود. سه پپتید از پروتیین کازیین شیر شتر برای ارزیابی در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بررسی آزمایشگاهی اثر ضد پاتوژن گیاهی پپتیدها انحراف نزدیک به صفر را با پیش بینی رایانه ای نشان داد.داده های این تحقیق نشان می دهد که مدل پیش بینی کننده ی ارایه شده در پیش بینی پپتیدهای دارای فعالیت ضد پاتوژن گیاهی فقط بر اساس اطلاعات مربوط به توالی بسیار کارامد و دقیق عمل می کند. بعلاوه تحقیقات بیشتر می تواند باعث بهینه کردن اثر ضد پاتوژن گیاهی پپتیدهای یافت شده در این تحقیق شود.

کلیدواژه ها:

بیماری های گیاهی ، پپتیدهای ضد میکروبی ، بیوانفورماتیک ، طراحی پپتید