Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Минуты вместо месяцев

Создан инструмент для автоматического анализа РНК

Анатолий Глянцев, «Вести»

Биологи разработали веб-приложение BioJupies, которое автоматически выполняет трудоёмкий статистический анализ «карты работающих генов» и позволяет обменяться этой информацией с коллегами. Весь процесс занимает несколько минут и обходится практически бесплатно. Программу разместили в открытом доступе.

Новое приложение подробно описано в научной статье, опубликованной в журнале Cell Systems группой во главе с Ави Мааяном (Avi Ma’ayan) из Медицинского центра Маунт-Синай в США.

Как известно, все клетки человеческого тела содержат одинаковые молекулы ДНК. Однако клетки различаются тем, какие гены в них работают (экспрессируются), а какие «молчат». Именно картина экспрессии генов отличает, скажем, мышечные клетки от нервных, а также различные виды последних друг от друга.

Как узнать, какие именно гены работают в той или иной клетке? Для этого «достаточно» секвенировать РНК. Ведь ген – это по большому счёту инструкция по синтезу белка, и его «работа» заключается в том, что этот белок синтезируется в клетке. А РНК (говоря точнее, матричная РНК) – посредник в этом процессе, считывающий информацию с ДНК и передающий её системе, синтезирующей белок.

Карты экспрессии генов давно уже стали незаменимым помощником исследователей в самых разных областях, от эволюционной биологии до медицины. Однако анализировать подобную информацию не так-то просто.

Дело в том, что геном даже простейших бактерий кодирует более тысячи белков. У человека же количество генов приближается к 30 тысячам. Это число может показаться не таким уж большим в сравнении с возможностями современных компьютеров. Но, когда дело доходит до сложной статистической обработки и поиска закономерностей, в таком океане информации недолго и потонуть.

Стандартное оборудование для секвенирования РНК формирует «сырые», необработанные выходные данные. Их статистическим анализом исследователи вынуждены заниматься самостоятельно.

Часто для этого биологам приходится самим писать и тестировать компьютерные программы, на что уходят недели и месяцы. Кроме того, такой объём расчётов зачастую нельзя выполнить на обычном компьютере. Он требует специальной высокопроизводительной техники, к которой нужно получить доступ.

После этого обработанные данные оформляются в виде статьи и посылаются в научный журнал. При этом с момента отправки первого варианта текста до выхода публикации запросто может пройти около года.

Новое приложение использует облачные вычисления, поэтому быстро обрабатывает большие объёмы данных. Оно предоставляет целый набор возможностей. Среди них есть самые нужные биологам статистические инструменты, такие как метод главных компонентовкластерный анализ и так далее. Умеет программа выполнять и специфические для биологии задания, например, она может проводить анализ представленности функциональных групп генов.

Пользователь может проанализировать собственные экспериментальные данные или информацию, ранее загруженную кем-то другим.

Загрузка новых данных возможна в двух форматах. Первый из них – FASTQ, де-факто ставший стандартным для оборудования, секвенирующего ДНК и РНК. Второй – таблица, где строки соответствуют генам, а в столбцы – исследованным образцам. В ячейке таблицы указан уровень экспрессии данного гена в данном образце. Поддерживаются такие популярные форматы, как стандартный текстовый файл, таблица Microsoft Excel и так далее.

Если учёный желает воспользоваться результатами коллег, к его услугам более 300 тысяч общедоступных наборов данных секвенирования РНК. К ним можно применять те же методы статистического анализа.

Вновь загруженные данные также можно сразу же выложить в открытый доступ. Таким образом, это не только инструмент обсчёта результатов, но и средство их обнародования.

По подсчётам авторов, применение BioJupies снижает затраты на анализ данных практически до нуля (менее одного цента США за образец).

«Поскольку количество генерируемых биомедицинских данных продолжает расти экспоненциально, должны [совершенствоваться] и инструменты, используемые для анализа и обмена ими, – уверен Мааян. – BioJupies не только ускоряет анализ и интерпретацию данных, но также предоставляет совершенно новый способ поделиться результатами с глобальным исследовательским сообществом».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

экспрессия генов интернет Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Главный мужской белок

Всего один белок контролирует тысячи генов на этапе развития зародышевых клеток-предшественников в зрелые сперматозоиды.

читать

Осень, что же будет завтра с нами

Краткий путеводитель по биологическим ритмам человека рассказывает, отчего и куда они могут сдвинуться.

читать

5 фактов о биологических часах

Циркадные ритмы – это очень важный механизм, который готовит организм к изменениям в окружающей среде.

читать

Остеопороз: еще одна причина

Возрастное снижение экспрессии гена SIRT7 может быть ассоциировано с подавлением остеогенеза и являться причиной развития остеопороза.

читать

40 деталей биологических часов

Чтобы определить время, которое показывают ваши внутренние часы, нужно оценить активность сорока генов.

читать