Новый алгоритм помогает идентифицировать гены антител
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Университета Джонса Хопкинса, опубликовавшие работу в журнале Genome Research, пролили свет на гены иммуноглобулинов (антител) у 20 видов млекопитающих, получив новые данные об их мишенях и эволюционном происхождении.
Для этого авторы создали новый алгоритм IGDetective, который может предсказывать гены иммуноглобулинов на основе геномных сборок. Этот инструмент обладает огромным потенциалом для изучения разнообразия иммуноглобулинов в мире млекопитающих.
Антитела состоят из трёх типов генов: вариабельных (V), разнообразных (D) и соединяющих (J). Иммунные клетки «склеивают» эти VDJ-элементы, создавая практически бесконечный ряд комбинаций, высокоэффективных против множества угроз.
До появления IGDetective не существовало алгоритмов, способных предсказывать гены иммуноглобулинов по их VDJ-выходным данным, что вынуждало исследователей проводить медленную и трудоёмкую ручную аннотацию.
Летучие мыши и вирусы
Эта работа также может раскрыть новые детали о некоторых вирусах, например, о коронавирусе, вызывающем COVID-19. Одна из гипотез предполагает, что летучие мыши имеют большее разнообразие генов иммуноглобулинов, что даёт им больше комбинаций антител для нейтрализации патогенов.
Команда использовала IGDetective для анализа эволюции генов иммуноглобулинов у 20 млекопитающих, включая четыре вида летучих мышей. Эти усилия выявили новое семейство V-генов у летучих мышей, которые способствуют выработке антител, уникально богатых аминокислотой цистеином. Это потенциальный первый шаг к проверке гипотезы о разнообразии иммуноглобулинов у рукокрылых.
«Мы предполагаем, что эти гены способствуют выработке высокостабильных антител, которые могут распознавать новые типы эпитопов», — отметил первый автор статьи Викрам Сирупурапу. Хотя подтвердить гипотезу о разнообразии IG у летучих мышей не удалось, дальнейшие исследования с привлечением большего числа видов могут пролить свет на их уникальное взаимодействие с вирусами.