В краткой статье в журнале Bioinformatics исследователи из Университета Брауна описывают новую, свободно доступную веб-программу под названием Spliceman для прогнозирования того, могут ли генетические мутации нарушить сплайсинг информационной РНК, что может привести к заболеваниям.
"Spliceman берет набор последовательностей ДНК с точечными мутациями и вычисляет, насколько вероятно, что эти однонуклеотидные варианты изменяют фенотипы сплайсинга," пишут соавторы Киан Хуат Лим, аспирант, и Уильям Фэйрброзер, доцент биологии, в "примечание по применению" опубликовано заранее на сайте фев. 10. Он появится в печати в апреле.
Spliceman можно найти на сайте http: // fairbrother.биомедицин.коричневый.edu / spliceman.
Программное обеспечение основано на исследовании, опубликованном в прошлом году в Proceedings of the National Academy of Sciences, в котором группа Фэйрброзера использовала Spliceman, чтобы показать, что, возможно, до трети вызывающих болезнь мутаций в базе данных мутаций генома человека делают это, вызывая ошибочный сплайсинг генов.
Сплайсинг РНК, основанный на инструкциях в ДНК, похож на процесс монтажа фильма. Ген включает необработанные кадры и инструкции о том, как его следует отредактировать для получения белка. Если инструкции по редактированию ошибочны, сцены, извлеченные из необработанного материала, могут быть объединены в неправильном порядке или могут быть использованы неправильные сцены.
Каждый из 20000 генов человека имеет около 20 сайтов сплайсинга. Последовательности, которые регулируют сплайсинг, часто встречаются рядом с сайтами сплайсинга, и все возможные "слово" букв ДНК (e.грамм. AAA) имеет распределение подписи вокруг сайтов монтажа. Но мутация создает новое слово. Например, мутация A-to-T может изменить "AAA" к "ATA." В нормальном геноме, если AAA кодирует правильный сплайсинг, его среднее расстояние до ближайшего сайта сплайсинга будет коротким, а если ATA не кодирует правильный сплайсинг, его расстояние будет больше. Мутация, которая изменяет слово, находящееся рядом с сайтами сплайсинга, на слово, которое обычно находится далеко от сайтов сплайсинга, может вызывать особую озабоченность, поскольку она может иметь вероятный неблагоприятный эффект на сплайсинг.
"Чем больше расстояние, тем больше вероятность того, что это повлияет на сварку," Лим сказал.
Spliceman делает свои прогнозы относительно мутаций, вычисляя это расстояние. Он успешно предсказал известный эффект многих мутаций.
Программа содержит геномную информацию об 11 видах: люди, шимпанзе, макаки-резусы, мыши, крысы, собаки, кошки, куры, морские свинки, лягушки и рыбы-зебры.
Фэйрброзер сказал, что он уже получил известия от коллег и медицинских исследователей, которые стремились интегрировать Spliceman в свои усилия.
"Я думаю, что он будет в основном использоваться медицинскими генетиками, стремящимися понять причину болезни," он сказал.
По словам Фэйрброзера, программное обеспечение будет использоваться мультидисциплинарной группой из Гарварда во главе с исследователем-генетиком Шамилем Сюняевым в рамках конкурса Детской больницы Бостона в Бостоне в этом году.
В конкурсе участники должны выявить неизвестную генетическую основу редких заболеваний, с которыми сталкиваются три педиатрических пациента. Вооруженный всей последовательностью генома пациентов и их родителей, Spliceman будет использоваться для исследования обнаруженных мутаций и вариантов на предмет их способности нарушать сплайсинг.