Новый инструмент для расшифровки поведения генов

Исследователи активно изучают структуру и последовательность генетического материала, а также его взаимодействие с белками, чтобы понять, как генетика и окружающая среда влияют на развитие болезней. Особое внимание уделяется эпигенетическим меткам — химическим модификациям ДНК, РНК и связанных с ними белков (гистонов).

Эти метки влияют на то, когда и как гены включаются или выключаются, а также инструктируют клетки, как интерпретировать и использовать генетическую информацию. Поскольку изменения в эпигенетических метках значительно влияют на регуляцию генов и функции клеток, они могут играть роль в развитии заболеваний.

Хотя ученые могут идентифицировать и сравнивать эпигенетические метки, связь между конкретными модификациями и работой генов оставалась сложной для понимания. Чтобы решить эту проблему, доктор Дан Отан Ванг и доктор Кандарп Джоши создали новый инструмент epidecodeR.

Этот удобный инструмент, описанный в журнале Briefings in Bioinformatics, позволяет биологам быстро проверить, влияет ли определенная модификация на реакцию гена в конкретных условиях.

«Если обнаруживается положительная корреляция, это может мотивировать ученых подтвердить находки, помогая понять роль этих модификаций генов в различных состояниях, включая рак и неврологические расстройства», — объясняет Джоши, исследователь из Института комплексных наук о клетках и материалах (iCeMS).

Команда использовала статистические методы для категоризации групп генов на основе количества модификаций. Они показали, что EpidecodeR может предсказать роль конкретных модификаций, таких как изменение определенных белков или использование лекарств, и как это повлияет на активность генов.

«Мы использовали epidecodeR, чтобы успешно предсказать, как белок гистондеацетилаза влияет на активность генов, — говорит Ванг, приглашенный профессор iCeMS, руководивший исследованием. — Мы также обнаружили, что epidecodeR эффективен в идентификации веществ, блокирующих другой белок, РНК-деметилазу, и исследовали, как изменения в гистонах могут быть связаны со злоупотреблением наркотиками».

Исследователи планируют дальнейшие работы для повышения точности и специфичности epidecodeR. «Мы хотим включить больше деталей о том, где, как и сколько модификаций происходит в генах, — говорит Джоши. — По мере усложнения данных мы также стремимся предоставить пользователям различные статистические тесты, чтобы расширить возможности инструмента».