Анализ in silica распределения рестриктных фрагментов генома человека по длинам

摘要

С помощью разработанной нами компьютерной программы ROC (открыта для свободного доступа с Интернет-сайта http://www.mcb.harvard.edu/gilbert/ROC) проведен анализ распределения рестриктных фрагментов генома человека по длинам. Основное отличие программы ROC от предложенных ранее программ по выявлению сайтов рестрикции состоит в том, что она предназначена для одновременного анализа множества протяженных нуклеотидных последовательностей, какими являются целые геномы, и по сути моделирует электрофоретический анализ рестриктных фрагментов геномной ДНК. Программа также позволяет "экстрагировать" и расшифровывать последовательности ДНК-повторов, образующих пики в распределениях рестриктных фрагментов по длинам. Результаты ROC-анализа хорошо согласуются с данными реальных экспериментов по рестрикции геномной ДНК (таксонопринтом ДНК). Некоторые различия между экспериментами, проведенными in vitro и in silico, происходят из-за непропорционально малого количества тандемно-организовакных ДНК-повторов в геномных базах данных. ROC-анализ отдельных частей генома человека позволил установить природу некоторых ДНК-таксонопринтных маркеров и выявил неравномерность распределения L1- и Alu-повторов на различных хромосомах. Одним из основных достоинств ROC-программы является возможность анализа неслучайности распределения различных сайтов ДНК в геномных последовательностях, Было показано, что пониженное содержание поли-О-сайтов характерно для всего генома человека в целом, а не ограничено кодирующими последовательностями. Результаты позволяют прогнозировать постановку и более сложных анализов генома in silico, например, моделирующих одновременно рестрикционный и блот-гибридизационный эксперимент, с установлением природы выявляемых маркеров.