SWISS-MODEL؛ آموزش جامع و گام‌به‌گام سرور SWISS-MODEL

زمان تخمینی مطالعه: 9 دقیقه

معرفی و اهمیت سرور SWISS-MODEL

SWISS-MODEL به‌عنوان راه حلی کارآمد در زمینه مدل‌سازی پروتئین‌ها به‌کمک محققان می‌آید. این سرور تحت وب، ابزاری قدرتمند برای مدل‌سازی همسانی (Homology) ساختار پروتئین‌ها است. مدل‌سازی همسانی از اطلاعات ساختاری پروتئین‌های شناخته شده همولوگ به‌عنوان الگو برای پیش‌بینی ساختار پروتئین‌های ناشناخته (هدف) استفاده می‌کند.

درک ساختار سه بعدی پروتئین‌ها نقشی حیاتی در زیست‌شناسی و پزشکی ایفا می‌کند. ساختار پروتئین، عملکرد پروتئین را تعیین می‌کند و به دانشمندان در مطالعه بیماری‌ها، طراحی دارو و توسعه مواد جدید کمک می‌کند. با این حال، تعیین ساختار تجربی پروتئین‌ها فرایندی پرهزینه و زمان‌بر است.

چرا SWISS-MODEL؟

SWISS-MODEL با ارائه خدمات مدل‌سازی خودکار، به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به دانش تخصصی عمیق در زمینه بیوانفورماتیک، ساختار سه‌بعدی پروتئین‌های مورد علاقه خود را پیش‌بینی کنند. این سرویس، مدل‌های پروتئینی را با استفاده از پایگاه‌داده‌های معتبر و به‌روز، با دقت و کیفیت بالایی تولید می‌کند.

اگه به بیوانفورماتیک پروتئین علاقمندی، میتونی در دوره بیوانفورماتیک پروتئین شرکت کنی. در دوره بیوانفورماتیک پروتئین ابزارهای مختلف تعیین ساختمان پروتئین از جمله سرور Swiss Model به صورت کاملا حرفه‌ای آموزش داده میشه …

ثبت‌نام در دوره بیوانفورماتیک پروتئین

قابلیت‌های بی‌نظیر سرور SWISS-MODEL

سرور SWISS-MODEL قابلیت‌های جذاب و بسیار مفیدی دارد که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

مدل‌سازی همسانی SWISS-MODEL

 از الگوریتم‌های پیشرفته همچون BLAST برای شناسایی الگوهای مناسب (پروتئین‌های همولوگ) استفاده می‌کند و به‌منظور تولید مدل‌های دقیق ساختار پروتئین هدف، از این الگوها استفاده می‌کند.

 مدل‌سازی جهش

این قابلیت به شما امکان می‌دهد تا تأثیر جهش‌ها بر ساختار و عملکرد پروتئین را بررسی کنید. این موضوع برای بررسی بیماری‌های ژنتیکی بسیار با اهمیت است. همچنین از طریق جهش‌های هدفمند می‌توان عملکرد یک پروتئین را بهبود بخشید. مثلا با استفاده از جهش‌های هدفمند در جایگاه فعال آنزیم‌ها می‌توان آنزیمی‌هایی با کارایی بالا در صنعت بیوتکنولوژی تولید نمود.

مدل‌سازی پروتئین‌های چند زیر واحدی

تعیین ساختمان پروتئین‌های چند زیرواحدی یکی از مهمترین چالش‌ها در حوزه مدلسازی ساختمان پروتئین است، سرور SWISS-MODEL امکان مدل‌سازی پروتئین‌های چند زیر واحدی را فراهم می‌کند. برخی پروتئین‌ها همچون هموگلوبین انسانی دارای زیر واحدهای متعدد هستند سرور سوئیس‌مدل امکان مدل‌سازی این پروتئین‌ها را نیز فراهم می‌کند.

تجزیه و تحلیل مدل به‌منظور پالایش مدل‌های خروجی

SWISS-MODEL ابزاری برای پالایش مدل‌های اولیه و بهبود دقت آنها ارائه می‌دهد. پالایش مدل سبب می‌شود که بهترین ساختار را از بین ساختارهای خروجی انتخاب کنید. این قابلیت به شما امکان می‌دهد تا کیفیت مدل‌های خود را ارزیابی کنید و اطلاعات مفیدی در مورد ساختار و پویایی پروتئین به‌دست آورید. از جمله مقیاس‌هایی که توسط این سرور برای ارزیابی کیفیت مدل‌های ساختاری استفاده می‌شود، می‌توان به lDDT و TM-Score اشاره نمود.

ویژگی‌های کلیدی SWISS-MODEL

از جمله ویژگی‌های کلیدی این سرور می‌توان به مدل‌سازی خودکار، پشتیبانی قوی از پایگاه داده‌های بزرگ ساختار پروتئین و عدم نیاز به ثبت‌نام برای استفاده اشاره نمود.

مدل‌سازی خودکار

با وارد کردن توالی پروتئین، کاربران می‌توانند به‌سرعت مدل‌های ساختاری پروتئین را دریافت کنند. مدل‌سازی خودکار احتمال خطاهای انسانی را کاهش می‌دهد که به نوبه خود کیفیت ساختارهای خروجی را افزایش می‌دهد.

دسترسی به پایگاه داده‌های جهانی SWISS-MODEL

 از پایگاه داده‌هایی مانند PDB ،UniProtKB و AlphaFoldDB بهره می‌برد تا اطمینان حاصل کند که مدل‌ها بر اساس اطلاعات دقیق و به‌روز ساخته می‌شوند.

عدم نیاز به ثبت‌نام

سرور سوئیس‌مدل برای استفاده نیاز به ثبت‌نام ندارد و حتی در صورت عدم وارد کردن ایمیل، نتایج از طریق اطلاعات مرورگر قابل دریافت است. کاربر بعد از ورود مجدد به سایت تا هفت روز می‌تواند نتایج را مشاهده نماید، دقت نمایید که ورود مجدد باید از طریق همان مرورگری انجام شود که اجرای مدلسازی در آن انجام شده است. توصیه می‌شود برای استفاده بهتر از امکانات این سرور در سایت ثبت‌نام نمایید.

چگونگی استفاده از SWISS-MODEL

برای ثبت‌نام در SWISS-MODEL، کاربران باید ایمیل خود را در سایت ثبت کنند و با شرایط استفاده از نرم‌افزار موافقت نمایند. پس از آن، می‌توانند با وارد کردن توالی پروتئین هدف، فرآیند مدل‌سازی را آغاز کنند. سیستم به‌صورت خودکار بهترین الگوها را برای مدل‌سازی انتخاب می‌کند و نتایج را در اختیار کاربر قرار می‌دهد.

از طریق لینک زیر به سرور وارد می‌شویم:

مطابق تصویر زیر ابتدا بر روی دکمه آغاز مدل‌سازی کلیک می‌نماییم:

در این مرحله فرم دریافت اطلاعات سرور را مشاهده خواهید نمود:

در این مرحله توالی پروتئین هدف را در کادر توالی وارد می‌کنیم. انتخاب اسم پروژه و وارد کردن ایمیل دریافت نتایج اختیاری ‌می‌باشد:

به سرور اجازه می‌دهیم محاسبات لازم برای مدل‌‌سازی را انجام دهد، پس از گذشت زمانی کوتاه نتایج مطابق تصویر زیر مشاهده خواهد شد و می‌توان فایل نتایج مدل‌سازی را به صورت یکجا دانلود نمود.

مزایای سرور:

سهولت استفاده: رابط کاربری SWISS-MODEL ساده و کاربرپسند است و به شما امکان می‌دهد بدون نیاز به دانش تخصصی در زمینه بیوانفورماتیک، مدل‌های پروتئینی بسازید.

سرعت بالا: فرآیند مدل‌سازی را به‌سرعت انجام می‌دهد و به شما امکان می‌دهد تا در مدت زمان کوتاهی نتایج مورد نظر خود را به‌دست آورید.

دقت بالا: به‌طور مداوم در حال به‌روزرسانی و بهبود است و مدل‌های با کیفیتی را ارائه می‌دهد.

دسترسی: سرور سوئیس‌مدل به‌صورت رایگان و آنلاین در دسترس است و به شما امکان می‌دهد از هر کجا به این ابزار قدرتمند دسترسی داشته‌باشید.

کاربردهای سرور SWISS-MODEL

سرور سوئیس‌مدل در حوزه‌های مختلف درمان، آموزش و صنعت دارای کاربردهای گسترده و عمیقی می‌باشد. نقش SWISS-MODEL در مطالعه‌ی ساختارهای پروتئینی این سرور را به یک ابزار پرکاربرد در حوزه‌ی بیوانفورماتیک پروتئین‌ها بدل کرده است. برخی کاربردهای رایج در ادامه توضیح داده‌شده‌است.

مطالعه بیماری‌ها

برای مطالعه مکانیسم‌های مولکولی بیماری‌ها و تعیین ساختار اهداف دارویی جدید از سرور سوئیس‌مدل استفاده می‌شود. بیماری‌های نوپدید و بازپدید هزینه‌های بالایی را بر نظام بهداشت و درمان تحمیل می‌کنند. همه‌گیری‌های گسترده چون بیماری COVID19 اهمیت استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی همچون سویس‌مدل را بیش از پیش برای همگان آشکار کرد.

طراحی دارو

این ابزار برای طراحی داروهای جدید و بهبود داروهای موجود استفاده می‌شود. بسیاری از اهداف دارویی، پروتئین‌هایی با ساختار ناشناخته و توالی شناسایی شده هستند. سرور SWISS-MODEL برای شناسایی ساختار اهداف دارویی با توالی شناخته شده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای تعیین ساختارهای پروتئینی می‌توانید از خدمات تعیین ساختار گروه بیوانفورماتیک وانیار استفاده کنید.
گروه وانیار با ارائه یک میزکار گرافیکی، امکان تعیین ساختار پروتئین‌های مختلف که ساختار آن‌ها با روش‌های تجربی تعیین نشده را فراهم نموده.

مشاهده پلن‌های مدلسازی ساختمان پروتئین

توسعه ترکیبات دارویی نوترکیب

SWISS-MODEL برای توسعه مواد دارویی نوترکیب جدید با خواص دلخواه استفاده می‌شود. بسیاری از ترکیبات موجود در محصولات شرکت‌های بیوتکنولوژی که روانه بازار می‌شوند ترکیبات پروتئینی هستنند و مطالعه‌ی ساختار این ترکیبات با استفاده از سرور سوئیس‌مدل بسیار دلچسب و کم‌هزینه است. سرور سوئیس‌مدل امکان بهبود این محصولات پروتئینی را با استفاده از جهش‌های مصنوعی امکان‌پذیر می‌کند.

آموزش بیولوژی ساختاری

 سوئیس‌مدل به عنوان یک ابزار آموزشی قدرتمند برای آموزش دانشجویان و محققان در زمینه‌های مختلف زیست‌شناسی، بیوشیمی و پزشکی استفاده می‌شود. سرور سویس‌مدل امکان تدریس بیولوژی ساختاری پروتئین‌ها را در مراکز آموزشی ارتقا داده و با به‌کارگیری این ابزار قدرتمند بیوانفورماتیکی، دانشجویان به‌شکلی عمیق‌تر با بیولوژی ساختاری آشنا خواهند شد.

نتیجه‌گیری:

SWISS-MODEL به‌عنوان پیشگام در مدل‌سازی همسانی ساختار پروتئین، ابزاری قدرتمند، کارآمد و قابل دسترس برای محققان، شرکت‌ها و مؤسسات آموزشی در سراسر جهان است. این ابزار نقش مهمی در پیشرفت علم و توسعه فناوری‌های جدید مبتنی بر بیوانفورماتیک ایفا می‌کند.

سوئیس‌مدل با ارائه یک پلتفرم کاربرپسند و قدرتمند، نقش مهمی در پیشبرد تحقیقات بیولوژیکی و دارویی ایفا می‌کند. این سرور با تسهیل دسترسی به ابزارهای پیشرفته مدل‌سازی، به محققان کمک می‌کند تا درک عمیق‌تری از ساختار و عملکرد پروتئین‌ها به‌دست‌آورند که در نهایت به کشفیات جدید در حوزه علم زیست‌شناسی منجر می‌شود.

اگر شما هم تجربه استفاده از سرور سوئیس‌مدل رو داشتین خوش‌حال میشیم که تجربه‌های خودتون رو با ما در بخش نظرات به اشتراک بگذارید.

سوالات متداول:

پیشنهاد: افزایش فرصت‌های شغلی و تحقیقاتی با شرکت در دوره بیوانفورماتیک عمومی.

ثبت‌نام در دوره بیوانفورماتیک عمومی