DNA annotation
DNA annotation or genome annotation is the process of identifying the locations of genes and all of the coding regions in a genome and determining what those genes do. An annotation (irrespective of the context) is a note added by way of explanation or commentary. Once a genome is sequenced, it needs to be annotated to make sense of it.[1]
For DNA annotation, a previously unknown sequence representation of genetic material is enriched with information relating genomic position to intron-exon boundaries, regulatory sequences, repeats, gene names and protein products. This annotation is stored in genomic databases such as Mouse Genome Informatics, FlyBase, and WormBase. Educational materials on some aspects of biological annotation from the 2006 Gene Ontology annotation camp and similar events are available at the Gene Ontology website.[2]
The National Center for Biomedical Ontology (www.bioontology.org) develops tools for automated annotation[3] of database records based on the textual descriptions of those records.
As a general method, dcGO [4] has an automated procedure for statistically inferring associations between ontology terms and protein domains or combinations of domains from the existing gene/protein-level annotations.
Process[edit]
Genome annotation consists of three main steps:.[5]
1. identifying portions of the genome that do not code for proteins
2. identifying elements on the genome, a process called gene prediction
3. attaching biological information to these elements
Automatic annotation tools attempt to perform these steps via computer analysis, as opposed to manual annotation (a.k.a. curation) which involves human expertise. Ideally, these approaches co-exist and complement each other in the same annotation pipeline.
A simple method of gene annotation relies on homology based search tools, like BLAST, to search for homologous genes in specific databases, the resulting information is then used to annotate genes and genomes.[6] However, as information is added to the annotation platform, manual annotators become capable of deconvoluting discrepancies between genes that are given the same annotation. Some databases use genome context information, similarity scores, experimental data, and integrations of other resources to provide genome annotations through their Subsystems approach. Other databases (e.g. Ensembl) rely on curated data sources as well as a range of different software tools in their automated genome annotation pipeline.[7]
Structural annotation consists of the identification of genomic elements.
· ORFs and their localization
· gene structure
· coding regions
· location of regulatory motifs
Functional annotation consists of attaching biological information to genomic elements.
· biochemical function
· biological function
· involved regulation and interactions
· expression
These steps may involve both biological experiments and in silico analysis. Proteogenomics based approaches utilize information from expressed proteins, often derived from mass spectrometry, to improve genomics annotations.[8]
A variety of software tools have been developed to permit scientists to view and share genome annotations; for example, MAKER.
Genome annotation remains a major challenge for scientists investigating the human genome, now that the genome sequences of more than a thousand human individuals (The 100,000 Genomes Project,UK)and several model organisms are largely complete.[9][10] Identifying the locations of genes and other genetic control elements is often described as defining the biological "parts list" for the assembly and normal operation of an organism.[6] Scientists are still at an early stage in the process of delineating this parts list and in understanding how all the parts "fit together".[11]
Genome annotation is an active area of investigation and involves a number of different organizations in the life science community which publish the results of their efforts in publicly available biological databases accessible via the web and other electronic means. Here is an alphabetical listing of on-going projects relevant to genome annotation:
· Encyclopedia of DNA elements (ENCODE)
· Entrez Gene
· Ensembl
· GENCODE
· Gene Ontology Consortium
· GeneRIF
· RefSeq
· Uniprot
· Vertebrate and Genome Annotation Project (Vega)
At Wikipedia, genome annotation has started to become automated under the auspices of the Gene Wiki portal which operates a bot that harvests gene data from research databases and creates gene stubs on that basis.[12]
الشرح التوضيحي للحمض النووي أو شرح الجينوم هو عملية تحديد مواقع الجينات وجميع مناطق الترميز في الجينوم وتحديد ما تفعله هذه الجينات. الشرح التوضيحي (بغض النظر عن السياق) عبارة عن ملاحظة تضاف عن طريق التفسير أو التعليق. بمجرد تسلسل الجينوم ، يجب شرحه لفهمه. [1
بالنسبة للشرح التوضيحي للحمض النووي ، يتم إثراء تمثيل تسلسلي غير معروف سابقًا للمواد الوراثية بالمعلومات المتعلقة بالموضع الجيني لحدود الإكسون وا الانترون ، والتسلسلات الجينية ، والتكرارات ، وأسماء الجينات ومنتجات البروتين. يتم تخزين هذا التعليق التوضيحي في قواعد بيانات الجينوم مثل
Mouse Genome Informatics, FlyBase, and WormBase.
. تتوفر المواد التعليمية حول بعض جوانب الشروح البيولوجية من مركز التعليقات التوضيحية للجينات لعام 2006 والأحداث المشابهة على موقع الويب الخاص بالجينات. [2
يقوم المركز الوطني لعلم الاحياء الطبي الحيوي
(www.bioontology.org)
بتطوير أدوات من خلال للتعليق الآلي [3] لسجلات قاعدة البيانات بناءً على الوصف النصي لتلك السجلات.
كطريقة عامة يحتوي على عمليات تلقائية لإحصاء الارتباطات بين الأجزاء الأنطولوجية والبروتين أو مجموعات من المجالات من التعليقات التوضيحية الموجودة على مستوى الجينات / البروتينات
معالجة
يتكون شرح الجينوم من ثلاث خطوات رئيسية: [5
تحديد أجزاء من الجينوم الغير فعاله للبروتينات
تحديد العناصر على الجينوم ، وهي عملية تسمى تنبؤ الجينات
ربط المعلومات البيولوجية بهذه العناصر
محاولة أدوات الشرح التلقائية إجراء هذه الخطوات من خلال تحليل الكمبيوتر ، بدلاً من الشرح اليدوي مثل
(a.k.a. curation)
الذي يتضمن خبرة بشرية. من الناحية المثالية ، تتعايش هذه الأساليب وتكمل بعضها البعض في نفس الطريق للشرح والتفسير
تعتمد طريقة بسيطة لشرح الجينات على أدوات البحث المستندة إلى التماثل مثل
BLAST
للبحث عن الجينات المتماثلة في قواعد بيانات محددة ، ثم يتم استخدام المعلومات الناتجة لشرح الجينات والجينومات. [6] ومع ذلك ، مع إضافة المعلومات إلى نظام الشرح التوضيحي ، يصبح الطريقة اليدوي قادرة على حل الاختلافات بين الجينات التي تعطى نفس الشرح. تستخدم بعض قواعد البيانات معلومات تسلسل الجينوم ، وعشرات التشابه ، والبيانات التجريبية ، وتكاملات الموارد الأخرى لتوفير الشرح التوضيحية للجينوم من خلال نهج الأنظمة الفرعية. تعتمد قواعد البيانات الأخرى
(على سبيل المثال Ensembl(
على مصادر البيانات المنسقة بالإضافة إلى مجموعة من أدوات البرامج المختلفة في نفس طريق الشرح التوضيحي التلقائي للجينوم
يتكون الشرح الهيكلي على تحديد العناصر الجينومية.
ORFs ومواقعها امتدادًا مستمرًا من الكودونات التي تبدأ برمز البدء
هيكل الجينات
مناطق الترميز
موقع مراكز الترميز للجينوم
يتكون الشرح الوظيفي من ربط المعلومات البيولوجية بالعناصر الجينية.
وظيفة الكيمياء الحيوية
الوظيفة البيولوجية
تشارك التنظيم والتفاعلات
التعبير
هذه الخطوات قد تنطوي على كل من التجارب البيولوجية والتحليل الجزئي. تستخدم الأساليب المعتمدة على البروتينات في علم المعلومات معلومات من البروتينات المعبر عنها ، وغالبًا ما تستمد من قياس الطيف الكتلي ، لتحسين تعليقات الجينوم. [8]
تم تطوير مجموعة متنوعة من أدوات البرمجيات للسماح للعلماء بمشاركة الشرح التوضيحي للجينوم ومشاركتها ؛ على سبيل المثال
MAKER
لا يزال شرح الجينوم يمثل تحديًا كبيرًا للعلماء الذين يبحثون في الجينوم البشري ، والآن بعد أن تسلسل الجينوم لأكثر من ألف شخص بشري (مشروع 100،000 جينوم ، المملكة المتحدة) والعديد من الكائنات الحية النموذجية مكتمل إلى حد كبير. [9] [10] غالبًا ما يوصف تحديد مواقع الجينات وعناصر التحكم الوراثية الأخرى بأنها تحدد "قائمة الأجزاء" البيولوجية لتجميع الكائن الحي وتشغيله الطبيعي. [6] لا يزال العلماء في مرحلة مبكرة من عملية تحديد قائمة الأجزاء هذه وفهم كيف تتوافق جميع الأجزاء معًا. [11]
يعد شرح الجينوم مجالًا نشطًا للتحقيق ويشتمل على عدد من المنظمات المختلفة في مجتمع علوم الحياة الذي ينشر نتائج جهودهم في قواعد البيانات البيولوجية المتاحة للجمهور والتي يمكن الوصول إليها عبر الويب والوسائل الإلكترونية الأخرى. فيما يلي قائمة أبجدية بالمشاريع الجارية ذات الصلة بشرح الجينوم
· Encyclopedia of DNA elements (ENCODE)
· Entrez Gene
· Ensembl
· GENCODE
· Gene Ontology Consortium
· GeneRIF
· RefSeq
· Uniprot
· Vertebrate and Genome Annotation Project (Vega)
في ويكيبيديا ، أصبح شرح الجينوم آليًا تحت رعاية بوابة جين الويكي التي تدير روبوتًا يحصد بيانات الجينات من قواعد بيانات البحوث ويخلق بذرات الجينات على هذا الأساس. [12
برعاية الدكتور: احمد منصور العمري
الاسم : أسامه سعيد عقله الزريقات
الرقم الجامعي :2015978049
https://en.wikipedia.org/wiki/DNA_annotation?fbclid=IwAR1Ijs_KEId2JJ3EX6ycU1a9xWNTMU6Ls7UjJCAblqP-n2GQn0ExyIwBA-E
