خوشه بندی تعدادی از ژن های موثر در تولید شیر با استفاده از تئوری اطلاعات و اطلاعات متقابل

نظریه اطلاعات، شاخه ای از ریاضیات است. از تئوری اطلاعات در تجزیه و تحلیل ­های ژنتیکی و بیوانفورماتیکی استفاده گردیده و می توان از آن در آنالیز های مربوط به ساختارها و توالی های زیستی نیز استفاده نمود. در این پژوهش بعد از استخراج توالی DNA ژن و اگزون های موثر بر تولید شیر در گاو شیری، فراسنجه آنتروپی در مراتب یک الی چهار برای هر ژن و اگزون های هر ژن محاسبه شد. برای استخراج تشابه میان ژن ها از یکدیگر، از اطلاعات متقابل بین ژن­ ها استفاده شد. نتایج با استفاده از هفت روش معمول خوشه بندی شدند. با توجه به تعدد نتایج، جهت افرایش دقت و تجمیع نتایج حاصل، از الگوریتم آدابوست استفاده گردید. در پایان جهت تایید نتایج حاصل از آدابوست و پیش ­بینی عملکرد ژن ها و ارتباط بین آن ها، با مراجعه به تارگاه GeneMANIA  نتایج بر اساس حاشیه­ نویسی ژنومی آن ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. تجمیع نتایج هر خوشه بندی که با الگوریتم آدابوست انجام شد و خود نوعی درخت ژنی را تداعی می­ کند، نشان داد که روش پیشنهادی برای خوشه بندی مجموعه ای از ژن ها، از نظر زیستی جواب معقولی را حاصل می کند چرا که با نتایج حاشیه ­نویسی ژنومی ژن های حاصل در تارگاه GeneMANIA  مطابقت داشت. اعتقاد بر این است که روش ارائه شده برای ایجاد درخت ژنی با سایر روش های متکی به توالی DNA برای خوشه ­بندی مجموعه ای از ژن ها، می تواند رقابت نماید و لذا می تواند در گروه بندی ژن های سایر گو نه ها نیز به کار رود.  

Keywords:

Dairy cattle , Entropy , Gene clustering , Information theory , Mutual information , آنتروپی , اطلاعات متقابل , تئوری اطلاعات , خوشه بندی ژن , گاو شیری