کاوش و استخراج برهمکنش های پروموتر/انهنسر بالقوه در ژنوم افراد سرطانی با استفاده از یک الگوریتم چندهدفه تکاملی

مقدمه: سرطان به عنوان یکی از شایعترین انواع بیماری ها، سلامت بسیاری از انسانها را تحت تاثیر قرار داده است. هدف اصلی در این مقاله، ارائه یک الگوریتم تکاملی چندهدفه میباشد. این الگوریتم، با استفاده از اطلاعات برهمکنش بین ژنومی در کروموزوم های افراد مبتلا به سرطان، ناحیه های بالقوه پروموتر/انهنسر را کشف و استخراج میکند. استخراج صحیح این ناحیه ها میتواند به علم پزشکی در تشخیص زودهنگام بیماری سرطان کمک کند. روش: پژوهش حاضر از نوع کاربردی و توصیفی میباشد. در این پژوهش از مجموعه داده C-Hi شامل اطلاعات مربوط به برهمکنش های بین ژنومی، در سلول GM۱۲۸۷۸ استفاده شد. جهت کشف و استخراج پروموتر/انهنسرهای بالقوه از الگوریتمی تکاملی و چندهدفه استفاده شد. الگوریتم مذکور با استفاده از نرم افزار متلب پیاده سازی گردید. همچنین کارایی این الگوریتم نیز، با استفاده از دو معیار مورد ارزیابی قرار گرفت. معیار اول، تابع تناسبی است که میزان برهمکنش های بین ژنومی نسبت به طول نواحی ژنوم را محاسبه می کند و معیار دوم تعداد پروموتر/انهنسرهای بالقوه کشف شده میباشد. نتایج: نتایج و مقایسه های انجام گرفته در این پژوهش، نشان از کارایی بالا و بهینه بودن روش پیشنهادی در کشف پروموتر/انهنسر با طول متغیر نسبت به روش Pro-HiC می باشد؛ بنابراین روش پیشنهادی میتواند پروموتر/انهنسرهای بالقوهای را کشف کند که روش Pro-HiC قادر به کشف آن نیست. نتیجه گیری: با توجه به نتایج به دست آمده، الگوریتم پیشنهادی قادر به کشف و استخراج بهینه پروموتر/انهنسرهای بالقوه با طول متغیر میباشد، که میتواند در تشخیص زودهنگام سرطان کمک شایانی به علم پزشکی کند.

Keywords:

Promoter , Enhancer , Hi-C Dataset , Multi-Objective Simulation Annealing Algorithm (MOSA) , HiC- Pro Method , پروموتر , انهسر , مجموعه داده Hi-C , الگوریتم شبیه سازی تبرید چند هدفه MOSA , روش HiC-Pro