Разработка программного комплекса WebMCOT для поиска совместно встречаемых ДНК-мотивов сайтов связывания транскрипционных факторов

Регуляция биологических процессов транскрипции генов осуществляется с помощью специфичных белков,
а именно транскрипционных факторов. Транскрипционные факторы связываются с определенными участками
геномной ДНК (сайтами связывания), которые называются мотивами. Совместное действие двух и более
транскрипционных факторов является очень широко распространенным механизмом их действия. Поэтому
термином «композиционный элемент» называют устойчивое сочетание двух близко расположенных и часто
встречаемых мотивов. Композиционные элементы можно классифицировать по наличию перекрывания двух
мотивов или их расположению со спейсером. В настоящее время развитие технологий массового секвениро-
вания (ChIP-seq) сделало доступными геномные профили сайтов связывания для многих «якорных» транс-
крипционных факторов, поэтому задача поиска комбинаций «якорного» и других («партнерских») мотивов
стала очень актуальной. Однако у существующих подходов к поиску пар таких мотивов есть ограничения: ли-
бо решение не способно предсказывать пересечение мотивов, либо оно может это делать, но тогда ему нужны
дополнительные данные экспериментов ChIP-seq по партнерским мотивам, получение которых является доро-
гостоящим. В Институте цитологии и генетики СО РАН была реализована программа MCOT, сочетающая по-
иск мотивов с учетом их пересечения и анализ одного набора данных ChIP-seq. Для данной программы отсут-
ствовал графический интерфейс для того, чтобы пользователи могли вводить файлы в удобной форме
и получать результаты в графическом и табличном виде. В данной работе представлен разработанный про-
граммный комплекс WebMCOT, предназначенный для поиска совместно встречаемых ДНК-мотивов на осно-
ве результатов эксперимента ChIP-seq. Программный комплекс состоит из трех частей с использованием раз-
личных языков программирования. В статье описываются список используемых программных инструментов
с аргументацией их выбора, архитектура программного комплекса и интерфейс веб-сайта.