Similarity Searches in Sequence Databases

Genomics ও Proteomics গবেষণায় Sequence সাদৃশ্য খুঁজে বের করা একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ধাপ। নিম্নে DNA, RNA বা প্রোটিন সিকোয়েন্সের সাদৃশ্য অনুসন্ধানের প্রক্রিয়া বর্ণনা করা হলো:

১. Input Query Sequence

• প্রক্রিয়াটি শুরু হয় একটি Query Sequence দিয়ে, যা হতে পারে একটি নতুন সিকোয়েন্সকৃত জিন বা প্রোটিন।
• এই Sequence টি সাধারণত FASTA ফরম্যাটে দেওয়া হয়।
• লক্ষ্য হলো ডেটাবেজে এমন অনুক্রম খুঁজে বের করা যেগুলো বিবর্তনগত বা কার্যকরীভাবে সম্পর্কিত।

২. Database Selection

Query Sequence এর ধরন অনুযায়ী সঠিক ডেটাবেজ বেছে নেওয়া হয় : এক্ষেত্রে

নিউক্লিওটাইড ডেটাবেজ (DNA/RNA):

• NCBI GenBank, EMBL-Bank

প্রোটিন ডেটাবেজ:

• UniProt, Swiss-Prot, PDB, NCBI Protein

বিশেষায়িত ডেটাবেজ:

• Pfam (প্রোটিন ফ্যামিলি), Rfam (RNA ফ্যামিলি), KEGG (Metabolic পাথওয়ে)

৩. Choosing a Similarity Search Tool

বিভিন্ন অ্যালগরিদম বিভিন্ন ধরনের Sequence Similarity Search এর জন্য ব্যবহার করা হয়:

৪. Running the Search

BLAST ব্যবহার করে Similarity Searching –

1. Query Sequence আপলোড : FASTA ফরম্যাটে সিকোয়েন্স input দেয়া।
2. প্রোগ্রাম নির্বাচন:
   

   • BLASTn (DNA vs DNA)
   • BLASTp (প্রোটিন vs প্রোটিন)
   • BLASTx (ট্রান্সলেটেড DNA vs প্রোটিন ডেটাবেজ)

3. ডেটাবেজ বাছাই: যেমন, প্রোটিনের জন্য “nr” (নন-রিডানডেন্ট)।
4. প্যারামিটার সেটিং:
   

   • E-value threshold (যত কম, তত কার্যকর, যেমন – 0.001)
   • Scoring matrix (প্রোটিনের জন্য BLOSUM62, ছোট সিকোয়েন্সের জন্য PAM30)

5. Run & Retrieve Results

৫. Results ‍Analysis

• অ্যালাইনমেন্ট স্কোর:
  

  • Bit score (যত বেশি, তত ভালো মিল)
  • E-value (যত কম, তত তাৎপর্যপূর্ণ, যেমন 1e-10)

• Sequence Identity (সাদৃশ্য) (%)
  

  • ৯০-১০০% = একই ধরনের কাজ করে
  • ৩০-৫০% = দূর সম্পর্ক

Visualization Tools :

• NCBI BLAST রেজাল্ট ভিউয়ার
• Jalview (মাল্টিপল সিকোয়েন্স অ্যালাইনমেন্ট)
• UCSC Genome Browser (জিনোমিক কনটেক্সট)

৬. Biological Interpretation

• Functional Prediction : যদি মিলে যাওয়া অনুক্রমের কাজ জানা থাকে, তবে একই রকম কাজ করতে পারে বলে ধরে নেওয়া যায়।
• Evolutionary Relationships : ফাইলোজেনেটিক Tree বানানো (MEGA, RAxML ব্যবহার করে)।
• Structural Insights : PDB ব্যবহার করে 3D স্ট্রাকচার তুলনা।