روش استفاده از نرم افزار های ژنتیک کمی

 به دلیل گسترش پیدا کردن علم و دانش در رابطه با ژنتیک نرم افزارهای متعددی طراحی و ساخته شده اند. هر کدام از این نرم افزار های ژنتیک دارای کاربرد بخصوصی هستند. هیچ نرم افزار ژنتیکی نمی‌تواند  به تنهایی کلیه الگوریتم ها و روش های محاسباتی را برای برطرف کردن کلیه شیوه های بررسی و ارزیابی تحلیل آماری به شکل کامل داشته باشد.

 نرم افزار های مورد بهره گیری در ژنتیک به دوقسمت ژنتیک کمی و مولکولی تقسیم می شود.  هر کدام از این نرم افزار های ژنتیک دارای توانایی ها و خصوصیات متعددی هستند که دانشجویان می توانند طبق سلیقه، هدف، فواید و ضرر های نرم افزارها آنها را مورد انتخاب قرار دهند.  موسسه ترسیم دانش قصد دارد با ارائه این مقاله دانشجویان را با این نرم افزار مولکولی آشنا کند.

تعریف ژنتیک مولکولی

 ژنتیک مولکولی جزو شاخه هایی از زیست شناسی و ژنتیک محسوب می‌شود که به ارزیابی ساختار و رویکرد ژن ها در سطح مولکولی  می پردازد.  هدف ژنتیکی مولکولی این می باشد که با استفاده از شیوه های ژنتیکی و زیست شناسی مولکولی بتوانند رویکرد فعل و انفعالات میان ژن‌ها را بشناسد. ژنتیک مولکولی در کنار ارزیابی نحوه جابجایی ژن ها از یک نسل به نسل دیگر به درک بهتر زیست‌شناسی ، رشد و همچنین جهش ژنتیکی که باعث ایجاد انواع و اقسام بیماری ها می شود کمک می کند. شیوه های ژنتیکی و زیست شناسی ژنتیک مولکولی به دنبال دلیل انتقال ویژگی های بخصوص میان انواع و اقسام متعدد جانداران و همینطور علت و چگونگی جهش های ژنتیکی می باشد.  بعضی از نرم افزارهای مورد استفاده برای ژنتیک مولکولی و تحلیل آماری مانند: modellar، SnapGane، RANAhybrid، ProSeq می باشد.

نحوه عملکرد نرم افزار Modellar در تحلیل آماری

نرم افزار modellar در مدلسازی مقایسه ای یا همان همولوژی ساختارهای سه بعدی پروتئین مورد استفاده قرار می گیرد.  بدین صورت که کاربر به نرم‌افزار یک توالی می‌دهد تا مدلسازی بتواند با بهره‌گیری از  ساختار های شناسایی شده توالی را انجام دهد و نرم‌افزار بتواند به شکل خودکار یک مدل که دربرگیرنده کلیه اتم های غیر از هیدروژن است، بررسی و محاسبه کند. این نرم افزار می تواند  وظایف پر اهمیت دیگری را برای ژنتیک مولکولی انجام دهد که شامل:  پرداختن به مدلسازی لوپ ها در ساختار پروتئینی،  بهینه سازی سبک های متعددی از ساختار های پروتئین بر اساس  هدف های آن،  طبقه بندی چندگانه توالی ها و یا ساختار پروتئینی،  خوشه بندی،  بررسی توالی در پایگاه اطلاعات،  مقایسه کردن ساختارهای پروتئین، تحلیل آماری و غیره می باشد.  این نرم افزار را می توان بر روی سیستم عامل های ویندوز و لینوکس نصب کرد.

کاربرد نرم افزار SnapGne

نرم افزار SnapGne جزوه یکی از نرم افزارهای ایده آل برای کار با توانمندی ها و سازه های DNA محسوب می شود. از طریق این نرم افزار می توان به برنامه ریزی دقیق،  شبیه سازی و مستند سازی PCR و کلون سازی DNA پرداخت.  خصوصیات این نرم افزار شامل موارد زیر می شود:

–  کشف و مشاهده ORF و محل اتصال پرایمر

– ساختن پرایمر برای PCR، توالی یابی

– شبیه سازی کلون سازی برشی و سایر انواع آن

– شبیه سازی جهش زایی از طریق پرایمر

– شبیه سازی الکتروفورز ژل آگارز

– دسترسی پیدا کردن به فایل های نقشه انواع و اقسام پلاسمیدها به شکل آنلاین

– به اشتراک گذاشتن توالی‌های شرح‌ داده شده با سایر پژوهشگران

نحوه استفاده از نرم افزار RNAhybrid

مولکول های mitRNA ، RNA دارای طول ۲۴- ۱۹ نوکلئوتیدی می باشند که ژن های مورد هدف خود را از طریق متصل شدن mRNA تنظیم می کنند. در فعالیت های پراهمیت سلولی مثل: رشد، مورفوژنز، آپوپتوزیز نقش پراهمیتی ایفا می کند و میان آنها تمایز ایجاد می کند.

نرم افزار RNAhybrid برای شناسایی و پیش بینی سریع هیبریداسیون توالی مورد هدف با microRNA طبق انرژی آزاد شده می باشد. این نرم افزار از طریق ۳ نسخه آنلاین قابل نصب می باشد.

تعریف نرم افزار Proseq

نرم افزار Proseq  برای کنترل و ژنتیک جمعیت به اطلاعات پلی مورفیسم DNA  مورد استفاده قرار می گیرد.  این برنامه دارای یک ویرایشگر توالی و مجموعه‌ای از اطلاعات داخلی می باشد که آماده سازی اطلاعات پلی مورفیسم چند ژنی را آسان‌تر می‌کند. این برنامه می تواند اطلاعات به دست آمده از توالی یابی را پردازش کند.

خصوصیات نرم افزار Benchling

نرم افزار Benchling  یک نوع پلتفرم پژوهشی آنلاین محسوب می‌شود که پژوهشگران می‌توانند از طریق آن آزمایش‌های مولکولی خود را طراحی و به ثبت برسانند. خصوصیات پر اهمیت این نرم افزار آنالیز توالی ها به شکل خودکار با استفاده از ایده آل ترین ابزارها می باشد.  علاوه بر این می‌تواند به شرح توالی ها،  آنالیز کردن آنها با بهره گیری از آنزیم های برشی،  طراحی کردن پرایمر،  هم ردیف کردن توالی ها،  طراحی کردن RNA  برای استفاده از فناوری CRISPR،  طراحی کردن الگوی نوترکیبی همولوگ بپردازد.

هدف نرم افزار Flapjack

نرم افزار Flapjack  برای مشاهده و دیدن اطلاعات ژنوتیپی و هاپلوتیپی می باشد که توانایی کنترل داده هایی با حجم فراوان را دارد.  بهره گیری از این گونه ابزار باعث راحت تر شدن آنالیز داده ها می شود.  علاوه بر این این نرم افزار امکان مقایسه میان مارکرها، لاین ها و کروموزوم آنها را به شکل گرافیکی ایجاد کرده است.

این نرم افزار دارای ورودی داده‌های نقشه،  ژنوتیپی و صفت های بررسی شده می باشد. این نرم افزار دارای خصوصیات پر اهمیتی برای تحلیل آماری  مانند:  به نمایش گذاشتن ژنوتیپ ها و آلل های آن با رنگ های متعدد بر اساس حالت و شبیه بودن نمایش، حذفیات و درجات اطلاعات،  طبقه بندی کردن لاین ها طبق شبیه بودن ژنوتیپی آنها با سایر لاین ها، گروه بندی اطلاعات نقشه ژنوتیپ ها برای کشف هاپلوتیپ های مربوط به آن می‌باشد.

نرم افزار STRUCTURE چیست؟

 نرم افزارSTRUCTURE  برای نتیجه گرفتن از ساختار جمعیت از طریق طبقه بندی و با بهره گیری از اطلاعات ژنوتیپی مارکر ها می باشد. کاربرد های پر اهمیت این نرم افزار شامل:  به اثبات رساندن حضور ساختار جمعیت، کشف جوامع ژنتیکی متمایز، پیوند دادن جمعیت ها، کشف مهاجران و همچنین اشخاص مخلوط شده می باشد.

کاربرد نرم افزار JoinMap در ژنتیک

نرم افزار JoinMap  از پرکاربردترین نرم افزار برای آنالیز و نقشه یابی لینکاژی جمعیت محسوب می‌شود.  خصوصیات  پر اهمیت و مهم این نرم افزار شامل: حمایت از انواع و اقسام جمعیت های آزمایشی مانند: DH، RIL، BC1 و…  مشخص کردن گروه‌های لینکاژی با بررسی پارامترهای متعدد،  فراوان بودن نوترکیبی،  متصل کردن نقشه ها و نمودار تعداد زیادی از تست برای محاسبات نقشه  می باشد.

تعریف نرم افزار MapChart

نرم افزار MapChart  جزوه نرم افزار های ساده اما کاربردی برای کشیدن نقشه های کروموزومی از اطلاعات لینکاژ ژنتیکی محسوب می‌شود.  نقشه آن باید به شکل میله های عمودی کشیده شود که نشان گر گروه های لینکاژی می باشد. این نرم افزار می‌تواند اطلاعات لینکاژی را از طریق فایل های متنی شناسایی کند. این گونه داده ها باید پیش از محاسبه تهیه شود که معمولاً از طریق نرم افزار های نقشه یابی ژنتیکی صورت می گیرد.

 در حال حاضر دانشجویان برای آنکه بتوانند کارهای تحلیل آماری پایان نامه خود را به صورت معتبر ارائه دهند به دنبال تحلیل آماری دقیق و صحیح می باشد. به دلیل پیچیده بودن مسائل در تحلیل آماری و دارا بودن نرم افزار های تخصصی دانشجویان نمی توانند به تنهایی به انجام دقیق آن بپردازند. دانشجویان جهت انجام تحلیل آماری معتبر و دقیق پایان نامه خود احتیاج به متخصصان و مشاوران با تجربه می باشد. موسسه ترسیم دانش با استفاده از اساتید خود این دشواری‌ها و پیچیدگی‌های تحلیل آماری را برای دانشجویان آسان‌تر کرده است.