346 дней, 17 часов, 32 минуты

До всемирного дня диабета!

СОЗДАН БЕСПЛАТНЫЙ ВЕБ-СЕРВИС «ГЕНЫ И МЕТАБОЛИТЫ»

Группа ученых из России, США, Канады и Германии разработала веб-сервис GAM («Genes and Metabolites» – «Гены и метаболиты») для комплексного изучения биологических процессов в клетках, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Университета ИТМО. Сегодня в мире нет сервисов, аналогичных этому по функциональности, простоте, эффективности и доступности. Воспользоваться им может любой желающий.
 
Программа обнаруживает связи между изменениями в метаболизме и генах, что позволяет учёным разобраться, как функционируют, например, клетки иммунной системы или опухоли. Выводы, полученные с помощью сервиса, можно применять при разработке лекарств против аутоиммунных заболеваний и рака.
 
Результаты работы опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.
 
Фото сайта Study.com
 
«Наш сервис – серьезная помощь биологам и иммунологам, которые исследуют влияние метаболизма на клинические изменения. В предыдущих исследованиях мы показали высокую эффективность разработанного нами алгоритма и подтвердили результаты программного анализа экспериментально. Большое число научных групп обращалось к нам за помощью, поэтому сотрудник Университета ИТМО Алексей Сергушичев создал веб-сервис, чтобы учёные могли самостоятельно воспользоваться программой», - приводятся в пресс-релизе слова руководителя проекта, профессора университета Вашингтона в Сент-Луисе Максима Артемова.
 
Программа GAM сравнивает исходные данные по концентрациям метаболитов и активностям генов с базами, в которых описано большинство биологических процессов в стандартном состоянии. Затем она строит схему-граф, в вершинах которого расположены различные вещества, а ребрами обозначены их пути превращения в ходе химических реакций. Для каждой вершины программа определяет вес – показатель значимости метаболита в общем процессе, зависящий от отклонения его концентрации от нормы. Таким образом, можно идентифицировать процессы в клетке через анализ двух состояний: контрольного (нормального) и при воздействии внешнего фактора.
 
GAM-сервис может быть использован для изучения аутоиммунных патологий, при которых необходимо дезактивировать иммунную систему, атакующую здоровые ткани: такой дисбаланс в работе иммунной системы определяется как метаболизмом, так и активностью (экспрессией) генов.
 
«В метаболические пути входят также ферменты, катализирующие химические реакции. Без необходимых ферментов реакция не идет, а они как раз кодируются генами. С помощью нашего веб-сервиса можно изучать изменения не только концентраций метаболитов, но и экспрессии генов. Так мы сможем разобраться в механизмах клеточных процессов и выделить ключевые реакции при протекании различных аутоиммунных заболеваний.
 
В будущем это позволит разрабатывать регуляторы иммунной системы, например, иммунные супрессоры для эффективного лечения таких патологий, как сахарный диабет I типа или хронический гепатит В, причиной которых как раз является сбой в работе иммунной системы», - приводит пресс-служба пояснения Сергушичева.
 
Также разработка учёных будет полезна для биологов и фармакологов, изучающих процессы внутри раковых клеток. При помощи GAM можно составить подробную карту метаболических путей в таких клетках и выявить механизмы развития опухоли. В одной из предыдущих работ учёные, используя созданный алгоритм, уже показали, что замедление определенных процессов метаболизма в раковых клетках способно снизить темпы роста опухоли.
 
Новый сервис хорошо подходит как для нецелевого анализа сети реакций с неизвестными исследователю закономерности, так и для обнаружения сигнальных веществ, от которых иммунная система получает информацию об изменениях в метаболизме, и изучения их роли во внутриклеточных процессах.