Разработка программного комплекса WebMCOT для поиска совместно встречаемых ДНК-мотивов сайтов связывания транскрипционных факторов

Регуляция биологических процессов транскрипции генов осуществляется с помощью специфичных белков, а именно транскрипционных факторов. Транскрипционные факторы связываются с определенными участками геномной ДНК (сайтами связывания), которые называются мотивами. Совместное действие двух и более транскрипционных факторов является очень широко распространенным механизмом их действия. Поэтому термином «композиционный элемент» называют устойчивое сочетание двух близко расположенных и часто встречаемых мотивов. Композиционные элементы можно классифицировать по наличию перекрывания двух мотивов или их расположению со спейсером. В настоящее время развитие технологий массового секвенирования (ChIP-seq) сделало доступными геномные профили сайтов связывания для многих «якорных» транскрипционных факторов, поэтому задача поиска комбинаций «якорного» и других («партнерских») мотивов стала очень актуальной. Однако у существующих подходов к поиску пар таких мотивов есть ограничения: либо решение не способно предсказывать пересечение мотивов, либо оно может это делать, но тогда ему нужны дополнительные данные экспериментов ChIP-seq по партнерским мотивам, получение которых является дорогостоящим. В Институте цитологии и генетики СО РАН была реализована программа MCOT, сочетающая поиск мотивов с учетом их пересечения и анализ одного набора данных ChIP-seq. Для данной программы отсутствовал графический интерфейс для того, чтобы пользователи могли вводить файлы в удобной форме и получать результаты в графическом и табличном виде. В данной работе представлен разработанный программный комплекс WebMCOT, предназначенный для поиска совместно встречаемых ДНК-мотивов на основе результатов эксперимента ChIP-seq. Программный комплекс состоит из трех частей с использованием различных языков программирования. В статье описываются список используемых программных инструментов с аргументацией их выбора, архитектура программного комплекса и интерфейс веб-сайта.

веб-сервис, транскрипционные факторы, сайты связывания, мотивы