美研制出可將基因序列轉(zhuǎn)譯成圖像的新工具

美國科學(xué)家開發(fā)出一個可將DNA序列轉(zhuǎn)譯成圖像的新工具，這將有助于鑒別導(dǎo)致癌癥、亨廷頓氏癥以及其他遺傳疾病的DNA圖譜的實時變化，從而使研究人員能更迅速、更有效地區(qū)分遺傳模式。
　　北卡羅來納州立大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系博士生戴維·考克斯設(shè)計的這個“符號散點圖”工具，給DNA序列提供了一個可視化的示意圖。考克斯解釋說，與現(xiàn)存的那些試圖找出重復(fù)DNA序列的計算機(jī)程序相比，人類的視覺系統(tǒng)更善于識別圖樣，并在圖樣之間進(jìn)行區(qū)分。換言之，肉眼看圖的能力目前要強(qiáng)于計算機(jī)。
　　確定DNA序列中的圖樣是很重要的，因為它能幫助研究人員在癌癥等疾病患者和健康人之間鑒別實時的基因變異。改進(jìn)相關(guān)DNA序列的鑒別力，將有望加快開發(fā)出各種疾病的更成功的治療方法，并允許研究人員將重點放在和疾病相關(guān)的部分DNA上，使人們增強(qiáng)對這些疾病遺傳機(jī)制的了解。譬如，到底是什么打開或關(guān)閉了某個特定基因？
　　那么，符號散點圖工具是如何創(chuàng)建DNA的可視化示意圖的呢？DNA由4種核苷酸組成，分別用字母A、T、G和C表示，這些核苷酸的每三個字母串，如AAA或ATG等稱為3基體（3-mers）。考克斯解釋說，有64種3基體，每個3基體用數(shù)字0至63來表示。符號散點圖工具將用一個很長的字符串來表示DNA序列，并將其以一個個的3基體形式分開。為每個3基體畫一個點，將數(shù)字0至63作為Y軸。X軸則代表3基體出現(xiàn)在基因序列中的順序。由此產(chǎn)生的散點圖就可揭示原始DNA中的有趣圖樣。將這些散點串在一起就能制成動畫用來比較DNA序列。
　　考克斯選擇3基體的原因是其與密碼子相關(guān)，密碼子是人體在生產(chǎn)蛋白質(zhì)過程中插入一個特定氨基酸所用的遺傳代碼。換句話說，他們監(jiān)督蛋白質(zhì)（人體基本構(gòu)建模塊）的產(chǎn)生。
　　考克斯說，盡管3基體有64個，但只有20個氨基酸，所以每個氨基酸對應(yīng)3個多一點的3基體。考克斯設(shè)計的這個符號散點圖可使這些對應(yīng)相應(yīng)氨基酸的3基體能夠彼此相鄰。如此一來，就很容易判斷何時3基體中的一個出現(xiàn)明顯差異，即從一個氨基酸變成了另一個氨基酸。