فهرست
فصل اول: مقدمه ………………………………………………………………………………….. |
1 |
1.1 زیست شناسی …………………………………………………………………………………………. |
1 |
1.1.1 بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی ……………………………………………………………… |
1 |
2.1.1 زیست شناسی سلولی ………………………………………………………………………………….. |
4 |
3.1.1 اکولوژی و تکامل ………………………………………………………………………………………. |
5 |
2.1 شبکهها در زیست شناسی …………………………………………………………………………. |
6 |
3.1 زیست شناسی سامانهها …………………………………………………………………………….. |
7 |
4.1 خصوصیات شبکههای زیستی ……………………………………………………………………. |
9 |
1.4.1 شبکهها در مقیاس میکروسکوپی …………………………………………………………………. |
10 |
5.1 نظریه گراف ……………………………………………………………………………………………. |
10 |
6.1 اصطلاحات گراف…………………………………………………………………………………….. |
12 |
1.6.1 مجموعهها ………………………………………………………………………………………………… |
12 |
2.6.1 گراف ………………………………………………………………………………………………………. |
12 |
3.6.1 خصوصیات گراف …………………………………………………………………………………….. |
15 |
7.1 انواع گراف ……………………………………………………………………………………………… |
16 |
1.7.1 گرافهای جهتدار، بدونجهت، مخلوط و مولتی ……………………………………….. |
16 |
8.1 نمایش گرافها ……………………………………………………………………………………….. |
17 |
1.8.1 ماتریس مجاورتی ………………………………………………………………………………………. |
18 |
2.8.1 لیست مجاورتی …………………………………………………………………………………………. |
18 |
9.1 خصوصیات کلی شبکهها ………………………………………………………………………….. |
19 |
1.9.1 فاصله، میانگین طول مسیر و قطر………………………………………………………………… |
20 |
2.9.1 توزیع درجه ……………………………………………………………………………………………… |
21 |
3.9.1 شش درجۀ جدایی و مفهوم جهان کوچک ……………………………………………………. |
22 |
10.1 ضریب خوشهبندی ……………………………………………………………………………….. |
24 |
11.1 معیارهای مرکزیت …………………………………………………………………………………. |
25 |
1.11.1 معیارها بر اساس همسایگی یک گره…………………………………………………………… |
28 |
1.1.11.1 مرکزیت درجه …………………………………………………………………………………. |
28 |
2.1.11.1 قدرت نفوذ ……………………………………………………………………………………… |
29 |
3.1.11.1 مرزیت رهبر محلی و رهبر اکید ………………………………………………………… |
29 |
4.1.11.1 ضریب خوشهبندی ……..…………………………………………………………………. |
30 |
2.11.1 معیارهای مرکزیت بر اساس فاصله در گراف ………………………………………………. |
30 |
1.2.11.1 مرکزیت نزدیکی …………………………………………………………………………….. |
30 |
2.2.11.1 مرکزیت دوری از مرکز ……………………………………………………………………. |
31 |
3.2.11.1 مرکزیت رادیالیتی ……………………………………………………………………………. |
31 |
3.11.1 معیارها بر اساس میانگی ………………………………………………………………………….. |
31 |
1.3.11.1 مرکزیت فشار ………………………………………………………………………………….. |
32 |
2.3.11.1 مرکزیت کوتاهترین مسیر میانگی ………………………………………………………… |
33 |
12.1 موتیفها در شبکه ………………………………………………………………………………… |
34 |
1.12.1 تعریف موتیف در نظریه گراف ………………………………………………………………… |
36 |
13.1 شبکۀ برهمکنش پروتئین- پروتئین…………………………………………………………………….. |
38 |
1.13.1 روشهای ساخت شبکۀ برهمکنش پروتئین- پروتئین……………………………………. |
38 |
فصل دوم: روشها ……………………………………………………………………………….. |
40 |
1.2 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………. |
40 |
2.2 انتخاب دادههای اولیه ………………………………………………………………………………. |
40 |
3.2 شبکۀ ساختار پروتئین یا شبکۀ برهکمنش باقیماندههای آمینواسیدی……………….. |
41 |
4.2 تعریف دقیق هاب در شبکۀ برهمکنش پروتئین-پروتئین……………………………….. |
45 |
1.4.2 ویژگیهای ساختاری پروتئینهای هاب ……………………………………………………….. |
48 |
1.1.4.2 بی نظمی ذاتی ………………………………………………………………………………………. |
48 |
2.1.4.2 بار سطحی …………………………………………………………………………………………… |
49 |
5.2 تهیه فایل PDB مربوط به پروتئینهای انتخاب شده…………………………………….. |
50 |
1.5.2 پایگاه داده ساختار فضائی پروتئینها ……………………………………………………………. |
51 |
6.2 کارگزار T-TASSER …………………………………………………………………………………….. |
52 |
1.6.2 ارزیابی انتقادی از پیش بینی ساختار پروتئین در CASP ……………………………….. |
52 |
1.1.6.2 چگونگی عملکرد CASP ………………………………………………………………….. |
54 |
2.1.6.2 . GDT…………………………………………………………………………………………….. |
55 |
2.6.2 نحوۀ عمل کارگزار I-TASSER…………………………………………………………………. |
55 |
7.2 تبدیل پروتئینها به گراف ………………………………………………………………………… |
56 |
1.7.2 اساس ساخت یک RIN توسط RINerator …………………………………….. |
56 |
1.1.7.2 برنامۀ Reduce …………………………………………………………………………………. |
56 |
2.1.7.2 برنامۀ Probe ……………………………………………………………………………………. |
57 |
3.1.7.2 گام نهایی ………………………………………………………………………………………….. |
57 |
8.2 آنالیز گرافهای ساختار پروتئین……………………………………………………………………….. |
59 |
1.8.2 NetCentra ……………………………………………………………………………………………. |
59 |
فصل سوم: بحث و نتیجهگیری………………………………………………………………………. |
60 |
1.3 نتیجهگیری و تحلیل…………………………………………………………………………………. |
60 |
1.1.3 ترسیم شبکه مورد مطالعه و بررسی معیارهای مرکزیت……………………………….. |
60 |
2.1.3 پیادهسازی معیارهای مرکزیت بر روی شبکه برهمکنش پروتئین پروتئین……… |
61 |
1.2.1.3 میانگین درجه در شبکه برهمکنش پروتئین – پروتئین ……………………………. |
61 |
2.2.1.3 ضریب خوشهبندی در شبکه برهمکنش – پروتئین پروتئین……………………. |
62 |
3.2.1.3 مرکزیت نزدیکی در شبکه برهمکنش پروتئین – پروتئین…………………………. |
63 |
4.2.1.3 مرکزیت رادیالیتی در شبکه برهمکنش پروتئین – پروتئین……………………….. |
63 |
5.2.1.3 مرکزیت کوتاهترین مسیر میانگی در شبکه برهمکنش پروتئین – پروتئین…… |
64 |
6.2.1.3 مرکزیت فشار در شبکه برهمکنش پروتئین – پروتئین…………………………….. |
65 |
7.2.1.3 مرکزیت نفوذ در در شبکۀ شبکه برهمکنش پروتئین – پروتئین………………… |
66 |
3.1.3 بررسی معیارهای مرکزیت در شبکه برهمکنش آمینواسیدهای هاب و غیرهاب |
67 |
1.3.1.3 توزیع درجه و وابستگی ضریب خوشهبندی به میزان درجه …………………… |
67 |
2.3.1.3 مقایسه میانگین درجه در شبکه برهمکنش آمینواسیدهای هاب و غیرهاب.. |
72 |
3.3.1.3 مقایسه ضریب خوشهبندی در شبکه برهمکنش آمینواسیدهای هاب و غیر ……………..هاب |
72 |
4.3.1.3 مقایسه ویژگی جهان کوچک در شبکه برهمکنش آمینواسیدهای هاب و ……………..غیرهاب |
73 |
5.3.1.3 مقایسه میزان قطر در شبکه برهمکنش آمینو اسیدهای هاب و غیرهاب……. |
75 |
6.3.1.3 مقایسه میزان نزدیکی و کوتاهترین مسیر میانگی در شبکه برهمکنش آمینو ………………اسیدهای هاب و غیرهاب |
75 |
2.3 مطالعات آینده…………………………………………………………………………………………. |
77 |
مراجع……………………………………………………………………………………………………. |
79 |
فهرست واژگان………………………………………………………………………………………… |
84 |
فهرست تصاویر ، نمودارها و جداول
شکل 1-1 : سطوح مطالعاتی متفاوت در زیست شناسی………………………………………………………………. |
2 |
شکل 1-2 : انتقال اطلاعات از DNA تا پروتئین……………………………………………………………………….. |
2 |
شکل 1-3 : طرحی شماتیک از یک سلول انسانی بههمراه چند ارگانلش………………………………………. |
5 |
شکل 1-4 : درخت فیلوژنی…………………………………………………………………………………………………….. |
5 |
شکل 1-5 : نقشه شهر کونینگزبرگ و رودخانه پِرگل …………………………………………………………………. |
11 |
شکل 1-6 : دو شکل از نمایش گراف……………………………………………………………………………………….. |
13 |
شکل1-7 : از چپ به راست: گراف G، زیرگرافی از G، زیرگرافی القائی از G……………………………… |
14 |
شکل 1-8 : دو گراف ایزومورف………………………………………………………………………………………………. |
15 |
شکل 1-9 : نمایش یک گام و مسیر………………………………………………………………………………………….. |
15 |
شکل 1-10 : شبکه زنجیره غذایی…………………………………………………………………………………………….. |
16 |
شکل 1-11 : گراف جهتدار پنج گرهای سمت چپ بههمراه ماتریس مجاورتش سمت راست……….. |
18 |
شکل 1-12 : گراف بدونجهت و جهتدار بههمراه لیست مجاورتشان………………………………………. |
19 |
شکل 1-13 : گراف جهتدار بههمراه ماتریس فاصله مربوطه……………………………………………………… |
20 |
شکل 1-14 : توزیع درجه شبکههای پیچیده………………………………………………………………………………. |
23 |
شکل1-15 : نمایش انواع توزیع درجه مربوط به یک شبکۀ متابولیسمی…………………………………………. |
23 |
شکل 1-16 : ضریب خوشهبندی…………………………………………………………………………………………….. |
25 |
شکل 1-17 : بررسی اهمیت گرهها از منظرهای متفاوت …………………………………………………………….. |
27 |
جدول 1-1 : مرکزیت درجه مربوط به راسهای شبکۀ نمایش دادهشده در شکل 1-17 قسمت a…….. |
27 |
شکل 1-18 : مقایسه مرکزیت فشار و مرکزیت کوتاهترین مسیر میانگی…………………………………………. |
33 |
شکل 1-19 : نمایش انواع موتیف…………………………………………………………………………………………….. |
35 |
شکل 1-20 : موتیفها در شبکه تنظیم بیان ژن مخمر…………………………………………………………………. |
37 |
شکل 1-21 : (a) نمایش گراف هدف G، (b) یک موتیف G’، (c) G” همتای موتیفِ G’ در گراف هدف G است |
37 |
شکل 2-1 : پروتئینهای شبکۀ برهمکنش پروتئین – پروتئین مخمر……………………………………………… |
41 |
شکل 2-2 : مثالهایی از نمایش سنتی پروتئینها به صورت ربانی شکل………………………………………….. |
42 |
شکل 2-3 : نمایش دو بعدی پروتئین به کمک گراف………………………………………………………………….. |
45 |
شکل 2-4 : نمایش هابهای Party و Date…………………………………………………………………………… |
47 |
شکل 2-5 : مقایسه توزیع درجه پروتئینهای ضروی و غیرضروری……………………………………………… |
50 |
شکل 2-6 : رشد تعداد ساختارها در PDB………………………………………………………………………………. |
51 |
جدول 2-1 : شرح انواع Record در قالبندی PDB…………………………………………………………………. |
53 |
شکل 2-7 : نمودار توزیع تجمعی کربنهای آلفا…………………………………………………………………………. |
55 |
شکل 2-8 : نمایشی از الگوریتم Probe………………………………………………………………………………….. |
58 |
شکل 2-9 : نمایشی از خروجیِRINerator ، رسم شده به کمک نرم افزار Cytoscape……………… |
58 |
شکل 3-1 : نمایش شبکه برهمکنش پروتئین- پروتئین مخمر نان………………………………………………… |
60 |
نمودار 3-1 : نمایش تابعیت توزیع درجه شبکۀ برهمکنش پروتئین- پروتئین مخمر ساکارومایسس سرویزیه از قانون توانی |
61 |
نمودار 3-2 : میانگین درجه پروتئینهای هاب و غیرهاب در شبکۀ برهمکنش پروتئین- پروتئین مخمر نان با مقدار پی≤0.001 |
62 |
نمودار 3-3 : بررسی تفاوت ضریب خوشهبندی پروتئین¬های هاب و غیرهاب در شبکۀ برهمکنش پروتئین- پروتئین مخمر نان، مقدار پی کمتر از 0.001 |
62 |
نمودار 3-4 : نمایشِ میزان تفاوت مرکزیت نزدیکیِ در پروتئینهای هاب و غیرهاب ذر شبکۀ برهمکنش پروتئین- پروتئین مخمر نان، مقدار پی کمتر از 0.001 |
63 |
نمودار 3-5 : نمایشِ میزان تفاوت رادیالیتی بین پروتئین¬های هاب و غیرهاب در شبکۀ برهمکنش پروتئین- پروتئین مخمر نان، مقدار پی کمتر از 0.001 |
64 |
نمودار 3-6 : نمایش تفاوت میزان کوتاهترین مسیر میانگی بین پروتئینهای هاب و غیرهاب در شبکۀ برهمکنش پروتئین- پروتئین مخمر، مقدار پی کمتر از 0.001. |
65 |
نمودار 3-7 : نمایش تفاوت بین مرکزیت فشار بین هابها و غیرهابها، مقدار پی کمتر از 0.001 |
66 |
نمودار 3-8 : نمایش مقایسۀ تفاوت بین مرکزیت قدرت نفوذ پروتئینهای هاب و غیرهاب، مقدار پی کمتر از 0.001 |
67 |
شکل 3-2 : نمایش انواع مدلهای شبکه……………………………………………………………………………………. |
68 |
نمودار 3-9 : نمودار احتمال نرمال……………………………………………………………………………………………. |
69 |
نمودار 3-10 : نمایش توزیع درجه آمینواسیدهای شبکه ساختار پروتئین در پروتئینهای هاب……… |
70 |
نمودار 3-11 : نمایش توزیع درجه آمینواسیدهای شبکه ساختار پروتئین در پروتئینهای غیرهاب…….. |
70 |
نمودار 3-12 : نمایش توزیع درجه رندوم، در راسهای شبکه ساختار پروتئین در پروتئینهای هاب و غیرهاب |
71 |
نمودار 3-13 : نمایش تابعیت ضریب خوشهبندی از میزان درجه در شبکههای ساختار پروتئینِ پروتئنیهای هاب و غیرهاب |
71 |
نمودار 3-14 : مقایسه میانگین درجه شبکۀ برهمکنشِ آمینواسیدها در پروتئینهای هاب و غیرهاب، مقدار پی معادل 0.10 |
72 |
نمودار 3-15 : مقایسه ضریب خوشهبندی در شبکۀ برهمکنش آمینواسیدهای هاب و غیرهاب ، مقدار پی معادل 0.67 |
73 |
نمودار 3-16 : نمایش میانگین نمودار L-C……………………………………………………………………………….. |
74 |
نمودار 3- 17 : مقایسه نسبت مشخصۀ طول مسیر به ضریب خوشهبندی شبکۀ برهمکنش آمینواسیدهای پروتئینهای هاب و غیرهاب |
74 |
نمودار 3- 18 : نسبت قطر یه سایز در شبکه آمینواسیدهای هاب و غیرهاب…………………………………… |
76 |
نمودار 3-19 : مقایسه معیار نزدیکی در شبکۀ برهمکنشی آمینو اسیدهای هاب و غیرهاب………………. |
77 |
نمودار 3-20 : مقایسه معیار کوتاهترین مسیر میانگی بین شبکۀ آمینواسیدهای هاب و غیرهاب………….. |
77 |
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.