حدس الممهدات Promoter Prediction

تحديد الممهدات وما يلحق بها من عناصر التنظيم الأخرى وهي مهامة ليست بالسهلة وذلك لعدة أسباب منها:

- ان هذه المناطق لا تحدد بشكل دقيق وبعض الأحيان يكون فيها اختلافات كبيرة . 
- ان كل جين له تشكيلة خاصة من قطيفات التنظيم التي تحدد التعبير عنه في الزمان والمكان التي تقرر انتساخه . 
- الممهدات وعناصر التنظيم لا تنتسخ وبالتالي لا تترجم الى بروتينات وبذا تقل حساسية الطرق الخاصة بالكشف عنها.
- الممهدات وعناصر التنظيم تمثل امتدادات قصيرة وعادة تصل الى 6- 8 من النيوكلوتيدات ومثل هذه يمكن ان توجد بالصدفة في اي توالي مما يؤدي الى إنتاج معدل عالي من النتائج الموجبة الكاذبة.
لذلك احتاجت برامج حدس الممهدات الاعتماد على صفات الممهد المتعددة واستعمال برامج حاسوب معقدة.
وتعتمد عملية الحدس والتنبؤ على ما متوفر من معلومات حول الممهد وعناصره ، فهو يتكون من عدة أجزاء يمكن ان تستهدف عند وضع البرامج ومنها الممهد المركزي Core Promoter ويمثل الحد الأدنى من تواليات الممهد
التي تكون كافية لعملية انتساخ ناجحة. وفيه ايضا مواقع بدء الانتساخ وتكون في الخلايا حقيقية النواة من الموقع -34 قاعدة من بداية موقع الانتساخ اي موقع ارتباط الإنزيم RNA Polymerase . والعنصر الآخر هو الممهد الأقرب Proximal Promoter ويقع الى يسار موقع البدء ويصل طوله الى 250 قاعدة والتي ترتبط به بعض عوامل الانتساخ . والمكون الآخر هو الممهد البعيد Distal Promoter وهي تواليات بعيدة عن موقع البدء وتقع ايضا الى يسار الجين ويمكن ان تحوي على مواقع ارتباطات إضافية ولكن تأثيرها اقل من تأثير الممهد الأقرب وهي تشمل اي تواليات بعيدة ولكن لا تشمل المشجعات التي يكون تأثيرها موضعي ومستقل عن الترتيب Orientation Independent .
وفي بدائية النواة فالعناصر او الأجزاء المهمة هي 10 - و 35 - الواقعة الى يسار مواقع بدء الترجمة. ويطلق على الموقع Pribnow Box او العنصر 10 - ويتكون من 6 قواعد هي TATAAT ولذا يكون هذا الصندوق أساسي في عملية الانتساخ. اما المنطقة 35 - وتتكون من 7 قواعد TTGACAT فوجودها يؤدي الى زيادة معدل الانتساخ . وهذه التواليات تكون ثابتة في معظم الأنواع التابعة لبدائية النواة التي تم تحديد تواليها ولكن ليس بشكل مثالي وفق الصيغ المذكورة وانما توجد بعض الاختلافات. وبعض الممهدات تحوي على عنصر يقع على بعد 50 - ولذلك يبد وان الموقع 35 - غير مهما في عملية الانتساخ في الممهدات الحاوية على عنصر 50 - . وكل ممهدات بدائية النواة يتم تميزها بواسطة عوامل سيكما التي تتداخل مع RNA Polymerase وتشجعه للارتباط بالممهد المركزي.
اما ممهدات الخلايا حقيقية النواة فتكون متنوعة بشكل كبير ومن الصعوبة توصيفها بشكل مثالي والصفة العامة لها انها تقع الى يسار الجين الذي تنظمه ويمكن ان تحوي على عناصر تنظيم تبعد عدة كيلوات من القواعد عن موقع بدء الانتساخ TSS كما في حالة المشجعات . وفي هذه الخلايا فان تكون معقد الانتساخ يؤدي الى انحناء DNA ويؤدي ذلك الى مساعدة التواليات البعيدة للاقتراب من موقع الانتساخ.
وهناك حوالي 10-20% من جينات حقيقيات النواة تحوي على TATA box التي ترتبط الى بروتين رابط TBP) TATA Binding Protein) يساعد في تكوين معقد بدء الانتساخ مع الانزيم RNA Polymerase، ويقع هذا الصندوق قريب جدا من موقع بدء الانتساخ وفي العادة يكون ضمن 50 قاعدة.

​ومن الاختلافات في ممهدات الخلايا حقيقية النواة التي تؤدي الى عدم فعالية برنامج واحد للتنبؤ بها هو ان بعض الخلايا تحوي على ما يسمى بالممهدات الدنيا Minimal Promoter الذي يمثل اقل توالي يكفي لتجميع معقد البدء الأولي وهذا النوع من الانتساخ يسمى الانتساخ الأساسي Basal Transcription وهناك أكثر من صنف من هذه الممهدات الصغيرة التي تسبب مشكلة للبايولوجيين العاملين في مجال الحاسوب للتعرف عليها ، فضلا عن وجود أكثر من ممهد أدنى بالصفات المذكورة آنفا مما يزيد المشكلة تعقيدا. ومن هذه الحالات ان بعض الممهدات تتكون من TATA box فقط ويقع على بعد 30 قاعدة من الجين الذي ينظمه بعد ارتباطه الى TFIID الذي يعرف بالبروتين الرابط TBP فضلا عن وجود عوامل ارتباط أخرى. اما النوع الآخر من الممهدات الدنيا فهي التي تخلو منTATA-Less) TATA) وفي هذه الحالة فان نقطة بدء الانتساخ يسيطر عليها ما يسمى Inr) Initiator ) ويكون هذا العنصر الأولي محاط بنقطة بدء الانتساخ وله توالي متغاير ولكن يقع ضمن الصيغة الآتية PyPyAN [TA] PyPy اذ تمثل Py اما سايتوزين او ثايمين و N اي نيوكلوتيد. وأول Aبالاتجاه من اليسار التي تقع على يسارها هي في اغلب الأحيان تكون السايتوزين والممهدات Py الى اليمين تمثل موقع بدء الانتساخ والحاوية على العنصر الأولي Inr تكون اضعف من تلك الحاوية على صندوق TATA .
وهناك ممهدات تحوي على الاثنين Inr وTATA box وكذلك توجد ممهدات لا تحوي على الاثنين. وهناك عنصر جديد اكتشف في الإنسان والدروسوفلا ويكون موجودا في الممهدات الحاوية على كل من Inr و TATA box ويقع على بعد 30 قاعدة يمين نقطة بدء الانتساخ ويساعد Inr في السيطرة على بدء الانتساخ ويسمى DPE) Downstream Promoter Element) وفضلا عما ذكر تتدخل الوراثة اللاجينية وخاصة عمليات .
المثيلة في تعقيد عمليات الحدس الحاسوبي للممهدات . فضلا عن مشاركة ظروف اخرى .وعليه فان عملية حدس الممهدات تعد من المشاكل الصعبة جدا وتستوجب استعمال اكثر من برنامج مختلفة الاسس التي تعتمدها واعادة الحدس ومراجع HEAMT و المعلومات الاضافية الخاصة بالتهميش لتي يزودها البرنامج .