25.07.2025 07:28
В Мончегорске вслед за Норильском запущена система мониторинга воздуха
Вслед за Норильском систему автоматического контроля качества атмосферного воздуха официально запустили в Мончегорске. Это важный шаг «Норникеля» в направлении повышения экологической прозрачности и улучшения уровня жизни в
В Мончегорске вслед за Норильском запущена система мониторинга воздуха Вслед за Норильском систему автоматического контро
Проектный офис развития Арктики представил рейтинг устойчивого развития арктических поселков России Проектный офис развития Арктики представил рейтинг
В России выявлены случаи заражения новым вариантом коронавируса «Стратус» В РФ выявили 114 случаев заражения новым вариантом
Новосибирские ученые знают, как повысить эффективность анализа геномных экспериментов
НИА-ФедерацияБиоинформатики Новосибирского государственного университета, ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» и университета им. Мартина Лютера (Германия) создали уникальный программный комплекс, который позволит повысить эффективность анализа дорогостоящих геномных экспериментов, сообщается на официальном портале НГУ.
Как объяснили исследователи, данный комплекс предназначен для поиска в ДНК совместно встречающихся мотивов — участков, на которые «садятся» белки, управляющие считыванием закодированной в молекуле ДНК информации. Расположенные рядом мотивы, как правило, функционируют вместе, поэтому выявление таких пар позволит ученым предсказывать взаимодействия белков уже на этапе анализа последовательности ДНК, а также исследовать роль этих взаимодействий в физиологических процессах.
Работа по созданию уникального программного комплекса заняла около двух лет, сообщает «НИА Новосибирск».
Разработка позволяет получить гораздо более детальные сведения о регуляторной роли белка на основе эксперимента по массовому секвенированию его сайтов связывания. Если ранее для заданного белка, специфично регулирующего экспрессию генов, аналогичные подходы находили с высокой достоверностью его 3-5 партнеров-белков, то с помощью новой разработки учнееы находят 10-15.
Миллионы клеток организма синтезируют белки, которые непрерывно работают: переносят кислород, защищают от вторжения чужеродных агентов, сокращают и расслабляют мышечные волокна и выполняют массу других функций. Сведения о том, где и когда должны выполняться эти действия, зашифрованы в молекуле ДНК, причем информация записана при помощи всего четырех «букв» — нуклеотидов. Нуклеотиды объединяются в «слова» — гены, и каждый ген несет в себе сведения о белке, который может с него синтезироваться. Структуру и функцию клетки определяет уникальная комбинация белков, и какой ей быть «решают» регуляторные элементы ДНК. Их структурные единицы: короткие последовательности «букв»-нуклеотидов или мотивы — опознаются белками-регуляторами (транскрипционными факторами), что приводит к запуску или, наоборот, блокированию процесса считывания генетической информации.
Чтобы найти все мотивы определенного белка-регулятора в геноме, используется дорогостоящий эксперимент, который называется ChIP-seq. Важно, что белки-регуляторы никогда не работают в одиночку: активность и специфичность каждого модулируется многочисленными партнерскими белками-регуляторами, и результат работы мотива зачастую определяется именно этими взаимодействиями. Поиск же потенциальных партнеров, как правило, сопряжен с проведением дополнительных ChIP-seq экспериментов, что многократно повышает стоимость исследования. Именно эту проблему с успехом решает новый программный комплекс.
Новосибирские ученые получили патент на свою программу, она готова к практическому применению. В последние несколько лет появились и продолжают пополняться открытые базы, насчитывающие уже несколько десятков тысяч ChIP-seq экспериментов для разнообразных типов тканей, клеток и для разных белков-регуляторов. Алгоритм сибирских ученых может использоваться для поиска новых партнеров уже известных белков-регуляторов, ключевых для выполнения важных физиологических функций организма, например, иммунного ответа.
Работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований.