Учёные создали алгоритм для расшифровки сложных участков генома
Исследователи из США разработали компьютерный алгоритм, способный расшифровать трудные участки ДНК и помочь понять, как геном управляет ростом, развитием и старением организма, а также возникновением болезней.
Геном представляет собой инструкцию по «эксплуатации» тела. Он хранит информацию в виде последовательностей ДНК, определяющих всё — от типа передвижения животного до риска развития болезней, включая болезнь Паркинсона. Этот «язык биологии» остаётся частично непонятным даже для специалистов. Особое внимание генетиков привлекают гены Hox, или гомеозисные гены. Они играют ключевую роль в раннем развитии организма, определяя расположение головы, конечностей и других частей тела в эмбрионе. Гены Hox кодируют белки — транскрипционные факторы, которые регулируют работу других генов, отвечающих за формирование органов и тканей. Каждый фактор связывается со своими целевыми генами, например, один — с «генами головы», другой — с «генами ног». Однако исследования показали, что Hox-белки связываются не только с «основными» генами, но и с другими участками ДНК. В 2015 году команда под руководством профессора Манна из Медицинского центра Колумбийского университета Ирвинг обнаружила, что эти дополнительные связи слабее, но всё равно влияют на генетическую активность.
Для анализа подобных взаимодействий использовали метод SELEX, но у него были ограничения. Новый алгоритм, получивший название No Read Left Behind (NRLB), впервые позволил учёным объяснить поведение всех ранее изученных последовательностей ДНК. «NRLB даёт возможность обнаруживать участки ДНК с различной степенью связывания — от слабых до сильных — с большей точностью, чем предыдущие методы», — отметил доктор Буссемейкер, один из авторов работы.
С помощью алгоритма учёные смогут изучать участки ДНК, связанные с шизофренией, аутизмом и болезнью Паркинсона, и выяснять, как транскрипционные факторы активируют эти гены. «Это важно для понимания механизмов и потенциального снижения риска развития заболеваний», — подчеркнул профессор Манн.
Геном представляет собой инструкцию по «эксплуатации» тела. Он хранит информацию в виде последовательностей ДНК, определяющих всё — от типа передвижения животного до риска развития болезней, включая болезнь Паркинсона. Этот «язык биологии» остаётся частично непонятным даже для специалистов. Особое внимание генетиков привлекают гены Hox, или гомеозисные гены. Они играют ключевую роль в раннем развитии организма, определяя расположение головы, конечностей и других частей тела в эмбрионе. Гены Hox кодируют белки — транскрипционные факторы, которые регулируют работу других генов, отвечающих за формирование органов и тканей. Каждый фактор связывается со своими целевыми генами, например, один — с «генами головы», другой — с «генами ног». Однако исследования показали, что Hox-белки связываются не только с «основными» генами, но и с другими участками ДНК. В 2015 году команда под руководством профессора Манна из Медицинского центра Колумбийского университета Ирвинг обнаружила, что эти дополнительные связи слабее, но всё равно влияют на генетическую активность.
Для анализа подобных взаимодействий использовали метод SELEX, но у него были ограничения. Новый алгоритм, получивший название No Read Left Behind (NRLB), впервые позволил учёным объяснить поведение всех ранее изученных последовательностей ДНК. «NRLB даёт возможность обнаруживать участки ДНК с различной степенью связывания — от слабых до сильных — с большей точностью, чем предыдущие методы», — отметил доктор Буссемейкер, один из авторов работы.
С помощью алгоритма учёные смогут изучать участки ДНК, связанные с шизофренией, аутизмом и болезнью Паркинсона, и выяснять, как транскрипционные факторы активируют эти гены. «Это важно для понимания механизмов и потенциального снижения риска развития заболеваний», — подчеркнул профессор Манн.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
