استكشاف الطفرات المسببة للمرض في البروتينات الألوستيرية: التنبؤ وما بعده

الملخص التنظيم الألوستيري الذي يُحفز النشاط الوظيفي للبروتين من خلال التغيرات الشكلية هو وظيفة أساسية للبروتين في العديد من السيناريوهات الفسيولوجية والمرضية. في عصر ما بعد الجينوم، يُعتبر التحدي الرئيسي لحمض نووي الأمراض هو تحديد التأثيرات البيولوجية للطفرات الجسمية المحددة على البروتينات الألوستيرية والأنماط الظاهرية التي تؤثر عليها خلال بدء وتطور الأمراض. هنا، قمنا بتحليل أكثر من 38539 طفرة لوحظت في 90 جين بشري مع 740 سلسلة بروتين ألوستيرية. وجدنا أن الطفرات الموجودة في البروتينات الألوستيرية مرتبطة بالعديد من الأمراض، لكن الأهمية السريرية لغالبيتها لا تزال غير واضحة. بعد ذلك، قمنا بتطوير نموذج قائم على التعلم الآلي لتنبؤ الطفرات المسببة للمرض في البروتينات الألوستيرية استنادًا إلى الخصائص الذاتية للبروتينات ونتائج التنبؤ من الطرق الموجودة. عند اختبارها على مجموعة بيانات البروتينات الألوستيرية المعيارية، حققت الطريقة المقترحة AUCs تبلغ 0.868 و AUPR تبلغ 0.894 على البروتينات الألوستيرية. بالإضافة إلى ذلك، استكشفنا أداء الطرق الموجودة في التنبؤ بالمرضية للطفرات في المواقع الألوستيرية وحددنا طفرات مرضية محتملة ذات دلالة في المواقع الألوستيرية باستخدام الطريقة المقترحة. باختصار، تُضيء هذه النتائج أهمية الطفرة الألوستيرية في العمليات المرضية، وتساهم في أداة قيمة لتحديد الطفرات المسببة للمرض بالإضافة إلى الجينات التي تسبب الأمراض والتي تم تشفيرها بواسطة بروتينات ألوستيرية غير معروفة سابقا.