Yapısal biyoinformatik

Yapısal biyoinformatik bir biyoinformatik dalı. Protein, RNA ve DNA gibi biyoloji makromolekülleriin 3D yapılarının tahmini ve analizi ile ilgilenir.

Özet 
Yapısal biyoinformatikte kullanılan informatik yaklaşımlar şunlardır: 

 Hedef seçimi - Bilinen yapılar ve dizilerin veri tabanları ile karşılaştırmalar yapılarak potansiyel hedefler tanımlanır. Hedefin önemi yayımlanmış yayınlar temelinde (temel alınarak) belirlenebilir. Hedef aynı zamanda protein domaini temelinde de seçilebilir. Protein domainleri tekrar düzenlenerek yeni bir proteinin oluşturlmasına izin veren yapı taşlarıdır. Bu yapı taşları başlangıç olarak izolasyonda çalışılabilir.
 X ışını kristalografisi denemeleri - X-Ray crystallography can be used to reveal three-dimensional structure of a protein. But, in order to use X-ray for studying protein crystals, pure proteins crystals must be formed, which can take a lot of trials. This leads to a need for tracking the conditions and results of trials. Furthermore, supervised machine learning algorithms can be used on the stored data to identify conditions that might increase the yield of pure crystals.
 X ışını kristalografisi verilerinin analizi - Elektronlar üzerine X ışını bombardımanın bir sonucu olan kırınım örneği elektron yoğunluk dağılımının Fourier transformudur. Fourier transformunu kısmi bilgi(kayıp faz bilgisi ve detektörlerin sadece kırınmış X ışınlarının büyüklüğünü ölçebilmesi yüzünden) ile çözebiliecek algoritmalara ihtiyaç vardır. Multidalgaboyu aykırı dağılım gibi ekstrapolasyon teknikleri elektron yoğunluk haritaları oluşturmak için kullanılabilir. Elekrtron yoğunluk haritaları selenyum atomlarının konumlarını referans olarak kullanarak yapının geri kalanını belirler. Standart Top ve Çubuk modeli elektron yoğunluk haritalarından oluşturulur.
 NMR spektrokpi verilerinin analizi- Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi deneyleri iki(veya daha fazla) boutlasal veri üretir. Bu verilerde her zirve numunedeki bir kimyasal gruba aittir. Spektrayı 3D yapılara dönüştürmek için optimizasyon metotları kullanılır. 
 Fonsiyonel bilgi ile yapısal bilginin bağdaştırılması - Yapısal çalışmalar yapısal-fonksiyonel ilişkiler için prob olarak kullanılabilirler.

Ayrıca bakınız 
 MMDB
 Protein Data Bank
 Protein veri bankalarının yapısal sınıflandırılması
 STING
 Moleküler modelleme
 Moleküler mekanik modellemesi yazılımlarının listesi
 Moleküler Konseptör
 Protein yapı tahmini
 CASP

Kaynakça

Kitaplar 

 Bourne, P. E., ve Gu, J. (2009) Yapısal Biyoenformatik (2. edition), John Wiley & Sons, New York, 
 Bourne, P. E., ve Weissig, H. (2003) Yapısal Biyoenformatik, Wiley 
 Leach, Andrew (2001) Moleküler Modelleme: İlkeler ve Uygulamalar (2. Baskı), Prentice Hall, 
 Peitsch, M. C., ve Schwede, T. (2008) Hesaplamalı Yapısal Biyoloji: Yöntemler ve Uygulamalar Dünya Bilimsel,

Önemli yayınlar

Dış bağlantılar

Veritabanları 

 MMDB PDB' den türetilmiş biyomoleküllerin deneysel olarak belirlenmiş 3D yapıları 
 Protein Data Bank (PDB) Protein ve nükleik asitlerin 3D yapısal bilgileri
 Nucleic acid Data Base (NDB) Nükleik asitler (DNA, RNA) hakkında deneysel olarak belirleniş bilgi
 Structural Classification of Proteins (SCOP) Yapıca bilinen proteinlerin arasındaki evrimsel ve yapısal  ilişkinin karşılaştırmalı bir şekilde belirlenmesi
 TOPOFIT-DB TOPOFIT metodu temelli protein yapısal dizilemeleri 
 Electron Density Server (EDS) Kristal yapılar ve haritarının uyumlulukları hakkında elektron-yoğunluk haritaları ve istatistikleri 
 CASP Prediction Center Topluluk-çapı, CASP protein yapı tahmini için dünyaçapında deneyler
 PISCES server for creating non-redundant lists of proteins Yapısal kalite kriterleri ve dizi kimlikleri ile PDB listesleri oluşturur
 The Structural Biology Knowledgebase Protein araştırma dizaynında yardımcı araç
 ProtCID: The Protein Common Interface Database Homolog proteinlerin kristal yapılarındaki benzer protein-protein arayüzlerinin veritabanı

Yazılımlar 

 Molecular Operating Environment (MOE) Proteinler, protein aileleri ve antikorlar için yapısal modellemeyi içeren geniş platform
 SBL (The Structural Bioinformatics Library) Son kullanıcı uygulamaları ve ileri seviye algoritmalar
 BALLView moleküler modelleme ve görselleştirme
 FRIEND görselleştirme ve analiz 
 STING görselleştirme ve analiz 
 PyMOL görüntüleyici ve modelleyici
 VMD görüntüleyici, moleküler dinamik
 KiNG, bir açık kaynak Java kinemage görüntüleyici
 MolMol görüntüleyici, NMR
 SPDBV DeepView görüntüleyici
 STRIDE 
 MolProbity 
 PROCHECK
 CheShift, 
 MolTalk
 Jmol
 PROPKA
 CARA 
 Docking Server
 StarBiochem
 Biskit
 SPADE 
 UGENE
 PocketSuite
 MSL
 PSSpred