Учёные объединили эксперименты с компьютерными моделями для изучения клеток

Исследователи, финансируемые BBSRC, разработали новую стратегию, которая позволяет лучше понять, как сложные молекулярные механизмы функционируют в живых клетках.

В работе, опубликованной в журнале Molecular Systems Biology, команда из Университета Уорика, Манчестерского междисциплинарного биоцентра и Ливерпульского университета показала, как получить in vivo информацию о регуляции сложных молекулярных систем в клетках дрожжей.

Внося небольшие изменения в процесс трансляции mRNA — ключевой этап синтеза белков в клетке — учёные смогли получить важные данные, не нарушая работу системы.

Эти данные использовали для задания параметров детальной компьютерной модели синтеза белка в клетках, что позволило выявить ряд ранее неизвестных особенностей процесса.

Например, исследование показало, как отдельные компоненты процесса трансляции mRNA совместно эволюционировали, разделяя ответственность за контроль скорости синтеза белков.

Профессор Джон Маккарти, профессор молекулярной системной биологии Университета Уорика, отметил: «Основная цель системной биологии — перейти от анализа отдельных клеточных компонентов к созданию точных цифровых моделей, которые дают представление о том, как эти компоненты работают вместе в живых клетках. С помощью этого подхода мы надеемся в конечном итоге понять "эмерджентные свойства" молекулярных систем в клетках, которые десятилетиями очаровывали биологов, но ускользали от объяснения».

Новый подход потенциально может стать платформой для широкого спектра будущих исследований в области молекулярной системной биологии экспрессии генов.

Исследователи также полагают, что комбинированный экспериментально-вычислительный подход должен быть применим к множеству процессов в различных организмах.