Компьютерная система анализа режимов молекулярной эволюции генов и белков

Компьютерная система разработана в рамках проекта, поддержанного Российским фондом фундаментальных исследований (код проекта 09-04-01641).

Cистема доступна по адресу: http://pixie.bionet.nsc.ru/samem/

Назначение - Компьютерная система предназначена для анализа режимов эволюции генов и белков.

Область применения - Исследования в области молекулярной эволюции биологических систем. Образование, курс по теории молекулярной эволюции.

Используемый алгоритм -
Анализ режимов эволюции производится на основе:

• расчета отношения частот фиксации радикальных аминокислотных замен к консервативным [1]
• метода анализа скоростей различных типов замен аминокислот в эволюции белков [2] 
• статистического соотнесения изменения свойств аминокислот с фенотипическими признаками организмов [3].

В анализе используется Марковское моделирование эволюции генов и белков пакетом INDELible [4].

1. Smith Nick GC. Are radical and conservative substitution rates useful statistics in molecular evolution? // J. Mol. Evol. 2003. Vol. 57, № 4. P. 467-478.
2. Gunbin KV, Suslov VV, Turnaev II, Afonnikov DA, Kolchanov NA. Molecular evolution of cyclin proteins in animals and fungi. BMC Evol Biol. 2011. Vol. 11, P. 224.
3. Paradis E. (Ed). Analysis of Phylogenetics and Evolution with R // New York: Springer Science+Business Media, 2006. P. 133-183.
4. Fletcher W, Yang Z. INDELible: a flexible simulator of biological sequence evolution // Mol Biol Evol. 2009. Vol. 26, № 8. P. 1879-1888.

Функциональные возможности - Система состоит из двух основных конвейеров (анализ эволюции генов и анализ эволюции белков) и двух дополнительных, собирающих выборки генов и белков и производящих их первичный анализ, построение матриц BLOSUM.
Основные конвейеры позволяют провести основные этапы обработки данных, комбинируя различные методы множественного выравнивания, построения филогенетического дерева и реконструкции предковых последовательностей.

Инструментальные средства создания - Язык программирования Perl, дополнительно используется язык программирования JavaScript.