Компьютерный анализ раскрывает роль РНК в клеточной функции
Инженеры-компьютерщики, возможно, предоставили медицинскому сообществу новый способ точного определения того, как формируется и функционирует один из трёх строительных блоков жизни.
Доцент инженерного колледжа Университета Центральной Флориды Шаоджи Чжан использовал сложную компьютерную программу для анализа мотивов РНК — субъединиц, из которых состоит рибонуклеиновая кислота (РНК).
РНК — один из трёх строительных блоков жизни наряду с ДНК и белками. Понимание того, как все три блока работают вместе и как они дают сбой, поможет разобраться в причинах болезней и их лечении.
В то время как о ДНК благодаря проекту «Геном человека» известно многое, о РНК, которая, как и ДНК, помогает кодировать гены, известно не так много. Некоторые вирусы также используют РНК в качестве основного генетического источника для репликации. Различные типы РНК участвуют во всём: от синтеза белка и контроля экспрессии генов до передачи клеточных сигналов из одной части тела в другую.
Единицы, из которых состоит РНК, складываются, как длинный аккордеон, и различаются по структуре. Многие из них были идентифицированы в прошлом, но быстрый автоматический способ определения закономерностей в различных типах единиц до сих пор был недоступен.
«Мы обнаружили много новых структурных мотивов РНК с помощью нашего нового вычислительного метода, — сказал Чжан. — Этот прорыв может значительно расширить наши текущие знания о структурных мотивах РНК. А вновь обнаруженные мотивы также могут помочь нам разработать возможное лечение некоторых заболеваний».
Работа Чжана стала обложкой январского номера академического журнала Nucleic Acids Research.
Используя компьютеры, Чжан и его команда смогли рассмотреть эти аккордеоноподобные структуры РНК и то, как они складываются в 3D-масштабе. Программа может быстро проанализировать множество образцов РНК и обнаружить уникальные единицы, образующие закономерности. Эта информация даёт исследователям подсказки об их функции.
«Это ещё один инструмент, который поможет разгадать тайну того, как работает биология и почему она иногда даёт сбой, приводя к некоторым смертельным заболеваниям», — сказал Чжан.