17 amaliy mashg‘ulot mavzu

---

17-
 
AMALIY MASHG‘ULOT 
Mavzu:
1-TASSER va Modeller dasturlarining ishlash prinsipi
 
Dars maqsadi
: Talabalarga 1-TASSER va Modeller dasturlarining ishlash 
prinsipi bo’yicha amaliy ko’rsatmalar va tushunchalar berish. 
Kerakli jihozlar: 
Kompyuter va uning dasturlari, internet tarmog’i.
Ishning mazmuni: 
I-TAISSER yangi rivojlangan oqsil tuzilishi va 
funksiyasini bashorat kiluvchi server. I-TAISSER serveri avtomatlashtirilgan 
oqsil strukturasini bashorat kilish va tuzilishini kursatishga asoslangan onlayn 
resurs hisoblanadi. I-TAISSERda strukturaviy shablonlar birinchi navbatda PDB 
dan bir nechta threading alignment yondashuvlari yordamida tan olinadi. To’liq 
uzunligi, tuzilishi modellari, keyin interaktiv qism montaj stimulyatorlari 
tomonidan qurilgan. Funktsional tushunchalar, nihoyat, bashorat qilingan tuzilish 
modellarini funktsiya bazalaridagi ma’lum oqsillar bilan moslash orqali olinadi. 
Server turli biologik va biomedikal tekshiruvlar uchun keng qo’llanilgan 
bo’lsada, foydalanuvchi jamoasidan ko’plab sharhlar va takliflar bildirilgan. 
Ushbu maqolada I-TAISSERserveridagi so’nggi ishlanmalarni umumlashtiramiz, 
ular foydalanuvchilar jamoasidan qo’yilgan talablarni hal qilish va modellash 
bashoratlari aniqligini oshirish uchun mo’ljallangan edi. 
I-TAISSERga kirish.
Oqsil taraqqiyoti tuzilishini bashorat kilish bilan, 
molekulyar va sitologik tadqiqotchilar eksperimental tadqiqotlar o’tkazishdan 
oldin ularning oqsillar uchun avtomatlashtirilgan server bashorat izlab muntazam 
izlanishadi. Jamiyat ko’p CAPS tajribalar bunday I-TAISSER, Rosetta va 
HHpred kabi ko’plab avtomatlashtirilgan serverlar, endi eng yaxshi inson ekspert 
modellashtirish bilan solishtirish, aniqlik bilan tarkibiy modellari mumkin 
‘kanligini ko’rsatdi. Boshlab computational tuzilishi modellashtirish, bir qator 
usullari taklif etildi. Shuning uchun annotate biologik funktsiyasi oqsil 
molekulalar, misollar bilan, shu jumladan, COFACTROR, MURABBIY, 
ConCavity, FINDSITE, Firestar va 3D ligandsite, o’rtasida va boshqalar. Jonli 
dastgoh asosidagi platforma yaqinda ligand-majburiy sayt bashoratini baholashga 
kirishdi, bu esa avtomatlashtirilgan oqsil funktsiyasi izohlarining aniqligi va 
foydaliligini namoyish etdi. 
Bu foydalanishga qaramay, biz tizimni yaxshilash yo’llari haqida, 
foydalanuvchi hamjamiyat ko’plab izoh va takliflar oldik. Ushbu maqolada I-
TAISSERserveriga qilingan so’nggi ishlanmalar haqida xabar berib o’tamiz, ular 
I-TAISSERmodellashtirishning sifati va server tizimining funksionalligini keskin 

---

yaxshilagan. Asosiy yangi o’zgarishlar o’z ichiga oladi: (1) omil biolog 
foydalanuvchilar tomonidan funktsional tadqiqotlar takdim qilish uchun muhim 
bo’lgan tarkibiy modellari qoldiq darajali mahalliy sifatini baholash, yangi 
yondashuv; (2) omil bashorat uchun algoritm; (3) atom tuzilishli darajalarini 
tozalash usullari I-TAISSERmodellari vodorod ulash tarmoqlari va jismoniy 
realizmni yaxshilash; (4) konsensusga asoslangan ligand majburiy sayt tuzilishi 
va taqqoslash profili (5) proteinning funktsional izohlari; va (6) foydalanuvchi 
hamjamiyati bilan muhokama va muloqotni engillashtirish uchun yangi xabar 
kengashi tizimini ishlab chiqish. 
I-TASSER serverining ish stoli 
I-TAISSER matriallari va usullari
I-TAISSER quvurining umumiy ko’rinishi 
I-TAISSER serveri I-TAISSER asosida qurilgan bo’lib, oqsil tuzilishi va 
funksiyasini bashorati uchun ierarxik Andoza asosidagi uchta usulli umumiy 
qadamdan iborat. 
1). Berilgan so’rovlar ketma-ketligi uchun I-TAISSERavval PDB 
kutubxonasidan LOMETs yordamida tizimli shablonlar yoki super ikkilamchi 
struktura motivlarini, bir nechta uchli algoritmlardan iborat meta-uchli dasturni 
aniqlaydi. To’liq metrajli modellari topologiyasi keyin andozalari eksizi doimiy
qism tuzilmalarni qayta qurilgan tomonidan, qaerda mos bo’lmagan viloyatlar 
tuzilmalari nusxa almashish o’rnatilgan Karlo stimulyatorlari asosida AB initio
tomonidan noldan qurilgan. Tuzilishi traektoriyalar kam erkin energiya holatlarini 
aniqlash uchun SPICKER tomonidan kiritilgan. SPICKER klasterlaridan boshlab 

---

strukturaviy modellarni takomillashtirish uchun ikkinchi tur struktura 
reassemblyasi o’tkaziladi. Kam erkin energiyali konformatsiyalar FG-MD va 
Modrefiner yordamida to’la atomli simulyatsiyalar orqali yanada tuldirildi. 
Nihoyat, proteinning funktsional tushunchalari strukturaviy modelni BioLip 
funktsiyasi kutubxonasidagi oqsillar bilan tuzilishi va ketma-ketlik Profil 
taqqoslashlari orqali moslab olinadi. 
I-TAISSERquvuri 
CAPS 
tajribalarida 
Zhang-Server 
tomonidan 
ishlatiladigan yondashuv bilan bir xil bo’ladi. CAPS9 ammo, yangi ammo
initiostruc ture bashorat yondashuv, QUARKdan va qattiq bepul modellashtirish 
(FM) maqsadlar uchun andozalar tartiblashtirish uchun Zhang-Server quvuri joriy 
etildi. QUARK dasturi hali I-TAISSERserveriga qo’shilmagan, bu ab initio 
katlama maqsadlari uchun mustaqil onlayn server sifatida mavjud . 
I-TAISSER tomonidan qoldiq maxsus sifat baholash I-TAISSERtomonidan 
hosil bulgan ularning tuzilishi modellari bilan 635 oqsillarni ortiqcha bo’lmagan 
majmui bo’yicha baholandi, qaerda I-TAISSERmodellari taxmin va kuzatilgan 
masofa xatolar o’rtasidagi o’rtacha farq 1.4 Å hisoblanadi 506 C-hisobida bilan 
oqsillar uchun shuningdek, CAPS9 va CAPS10 tajribalarida turli xil prediktorlar 
tomonidan yaratilgan tuzilish modellari bilan sinovdan o’tkazildi. Natijalar Resq 
uchun teng ekanligini ko’rsatdi, yoki eng ortda, model sifat baholash dasturlari 
(Mqaps) mahalliy tuzilishi sifat baholash uchun (qo’shimcha jadvallar S1–S4 
qarang). Resq dasturidan ham I-TAISSER, ham boshqa strukturani bashorat 
qilish usullari bilan hosil qilingan struktura modellarining aniqligini baholash 
uchun foydalanish mumkin. I-TAISSER Suite orqali mustaqil paketi bir ko’chirib 
sifatida onlayn server orqali yoki kirish mumkin. 
B-omil bashorati. Yana bir juda tegishli, lekin ko’pincha-o’tkazib yuborilgan 
mahalliy xususiyati tuzilishini bashorat quvurlari oqsillarni qoldiqlari tabiiy 
harakati issiqlik hisoblanadi. Mutlaq nol haroratda oqsildagi atomlar eng past 
energiyaning muvozanat holatida qolishi taxmin qilinadi; ammo harorat ortishi 
bilan atrof-muhit issiqlik energiyasi atomlarning muvozanat holati atrofida 
tebranishiga olib keladi, ularning miqdori ko’pincha 3D tuzilishi va ligand va hal 
qiluvchi atomlar bilan o’zaro ta’siriga qarab o’zgaradi. Atom harakati 
eksperimental rentgen kristallografiyasida b-faktor (yoki harorat omili) sifatida 
o’lchanishi mumkin, bu struktura omili tenglamasiga o’zgartirish omili sifatida 
kiritilgan, chunki rentgen nurlarining sochilish ta’siri qolgan atomlarga nisbatan 
tebranuvchi atomlarga kamayadi. Oqsil kristallarida issiqlik harakat omillarining 
taqsimlanishiga eksperimental rezolyutsiya, kristalli kontaktlar va tozalash 
protseduralari kabi sistematik xatolar ta’sir etishi mumkin, chunki b-omil 
qiymatlari odatda turli eksperimental tuzilmalar o’rtasida taqqoslanmaydi. 
Shuning uchun ta’sirni kamaytirish uchun 3 balli transformatsiyaga ega bo’lgan 

---

normalangan b-omilni hisoblaymiz. 
Normalangan b-omil natija Profil ish bilan ta’minlangan Andoza asoslangan 
topshiriq va mashina ta’lim asoslangan bashorat kombinatsiyasi yordamida b-
omil bashorati va tarkibiy xususiyatlarini bashorat qilindi (Yang et al., taqdim 
etilgan). Yuqorida aytib o’tilgan 635 oqsillar bo’yicha testlar b-omil tomonidan 
taxminan b-omil x-ray kristallografiya ma’lumotlariga nisbatan 0.79 egri (AUC) 
ostida o’rtacha maydoni bor, deb ko’rsatadi. 
Atom darajasi tuzilishi aniqlash. Oldingi I-TAISSERmodellashtirish 
versiyaga kelib tushadigant shikoyatlardan biri tarkibiy modellari mahalliy 
tuzilishiga kelardi. Masalan; misol uchun, ba’zi modellar xayoliy o’rta tuzilishi 
xususiyatga ega yoki sterik to’qnashuvlar bor edi, global topologiya odatda 
to’g’ri bo’lsa-da,. Bu tez-tez tarkibiy montaj stimulyatorlarga mos kelmaydigan 
threading alignments tufayli farqsiz decoys moyil nodavlat homolog protein 
maqsadlar uchun sodir bo’ladi. Shuning uchun, diverged decoy tuzilmalardan 
birlashgan tuzilishi modellari buzib mahalliy tuzilishi uzoqdan olinardi.