Art Bio

De los genes a la estructura y función de las proteínas:
nuevas aplicaciones de cómputo
enfoques en la era genómica
Jeffrey Skolnick y Jacquelyn S. Fetrow
Los proyectos de secuenciación del genoma están proporcionando una 'lista de piezas' detalladas de la vida.Una clave para la comprensión de esta lista es la comprensión
la función de cada gen y cada proteína en varios niveles. MétodosSecuencia basada en la función de predicción son inadecuados
debido a la naturaleza multifuncional de proteínas.Sin embargo, el hecho de saber la estructura de la proteína también es insuficiente para
predicción de múltiples sitios funcionales.Descriptores estructurales para sitios funcionales de proteínas son cruciales para desbloquear los secretos
proyectos enome de secuenciación están proporcionandoun
detallada "lista de piezas" para toda la vida. Por desgracia, esta lista,
una parte del cual representa el aminoácido
secuencia de todas las proteínas en un genoma dado, hace
no vienen con un manual de instrucciones. Es decir, dado
secuencias del genoma, uno no necesariamente saben
enseguida cuáles son las regiones que codifican proteínas, que
cumplir una función reguladora y que son responsablesde
la estructura y la replicación del ADN en sí.
Esto no es diferente a dar a un niño una lista de piezas nece-
cesario crear un automóvil de trabajo. Sin la
experiencia necesaria, la creación de la final, coche de trabajo de
sólo la lista de piezas inicial es una tarea casi imposible. Similarmente
cialmente, la comprensión de cómo crear un completo, función
cionamiento celular da sólo lasecuencia de nucleótidos
encontrado en el genoma de un organismo es un problema complejo.
¿Qué es una función de las proteínas?
Después de un genoma está secuenciado y sus partes completas
lista determinada, el siguiente objetivo es entender la función
la (s) de cada parte, incluido el de las proteínas. Qué
Qué se entiende por función de la proteína, el enfoque de este artículo?
Función tiene muchossignificados. En un nivel, el pro-
proteína podría ser una proteína globular, tal como una enzima,
hormona o anticuerpo, o podría ser una estructural o
unida a la membrana de proteínas. Otro nivel es su bio-
función química, tal como la reacción química y
la especificidad de sustrato de una enzima. El regulador
moléculas o cofactores que se unen a una proteína son también
niveles de funciónbioquímica.
A nivel celular, la función de la proteína haría
involucrar a su interacción con otras macromoléculas y
la función y localización celular de tales complejos.
Hay también la función fisiológica de la proteína; que
es, en la cual ruta metabólica está involucrada la proteína
o qué papel fisiológico que desempeña en el organismo.
Por último, la función fenotípica es el papel desempeñado por
laproteína en el organismo total, que se observa por
eliminar o mutando el gen que codifica la proteína.
Obviamente, la caracterización completa de proteínas
función es difícil, pero hay esfuerzos wayat todos los niveles
1-4
,
incluyendo la función celular
5,6
. En este artículo, sin embargo,
nos centramos en la identificación de la función bioquímica de un
proteína dada su secuencia, un problema que essusceptible de
enfoques moleculares.
Enfoques basados ​​en la secuencia a la función
predicción
El enfoque de secuencia a la función es la más frecuente
comúnmente utiliza el método de la función de predicción. Esta robusta
campo está bien desarrollada y, en el interés de espacio
limitaciones, que se limita a presentar una breve descripción.
Hay dos sabores principales de este enfoque: secuenciaalineación
7-9
; y métodos secuencia de motivos tales como
Prosite
10
, Bloques
11
, láminas
12,13
y eMOTIF
14
. Tanto el
métodos de alineación y el motivo son poderosos, pero un
análisis reciente ha demostrado su limitación significativa
taciones
15
, Lo que sugiere que estos métodos cada vez
fracasar como las bases de datos de proteínas de secuencia se vuelven más
diversa.
Una extensión de...