Itä-Suomen yliopiston ja Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden laskennallisen menetelmän, joka parantaa rna-muutosten tunnistamisen tarkkuutta suorasta rna-nanohuokossekvensointidatasta.

SegPore-nimen saanut työkalu perustuu hierarkkiseen white box -segmentointimalliin, joka kuvaa aiempaa tarkemmin nanohuokossignaalin muodostumisen molekyylitason prosessia.

Mallin lähtökohtana on oletus, ettei rna-molekyyli välttämättä siirry tasaisesti eteenpäin nanohuokosen sisällä, vaan se liikkuu hieman edestakaisin.

Liikkeen aiheuttaa moottoriproteiini, joka säätelee rna:n liikkumisnopeutta ja -suuntaa. Pienet epäsäännöllisyydet sen toiminnassa voivat aiheuttaa hienovaraisia muutoksia sähköiseen signaaliin.

Mallintamalla nämä dynaamiset liikkeet SegPore tunnistaa rna-muutokset muita nykymenetelmiä tarkemmin.

Esimerkiksi Oxford Nanopore Technologiesin tarjoama suora rna-sekvensointi mahdollistaa yksittäisten rna-molekyylien lukemisen mittaamalla sähkövirtaa, joka syntyy, kun molekyyli kulkee nanohuokosen läpi.

Rna-muutosten tarkka tunnistaminen on kuitenkin signaalien kohinan ja rakenteellisen monimutkaisuuden vuoksi vaikeaa.

Uusia mahdollisuuksia terveyden ja sairauksien seurantaan

”Nanohuokossekvensoinnin raakasignaaleihin syventymällä havaitsimme, että moottoriproteiini saattaa siirtää rna-molekyyliä sekä eteen- että taaksepäin yksisuuntaisen liikkeen sijaan”, kertoo akatemiatutkija Lu Cheng Itä-Suomen yliopistosta.

Lu Cheng toimi tutkimuksen johtajana.

Rna-muutokset ovat epigeneettisiä mekanismeja, joilla on keskeinen asema monissa biologisissa prosesseissa, kuten solujen erilaistumisessa, stressivasteessa ja sairauksien kehittymisessä.

SegPore avaa uusia mahdollisuuksia muutosten ja niiden toiminnallisen roolin tutkimiseen terveydessä ja sairauksissa.

Tutkimuksen tulokset on julkaistu vertaisarvioituna reviewed preprint -artikkelina eLife-lehdessä.

Tilaa Kemiamedian uutiskirje!

Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!

Lue lisää ja tee tilaus täällä.