Группа ученых разработала сервис для изучения биологических процессов в клетках

Ученые из России, США, Канады и Германии создали веб-сервис GAM (Genes and Metabolites) для комплексного изучения биологических процессов в клетках, сообщает пресс-служба Университета ИТМО. Результаты их работы были опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

Разработанная программа выявляет связи между изменениями в метаболизме и генах, что позволяет ученым получить новые данные о функционировании клеток, в том числе клеток иммунной системы и злокачественных опухолей. При помощи программы можно составить подробную карту метаболических путей в таких клетках и выявить механизмы развития опухоли. Выводы, полученные с помощью сервиса, могут быть применены при разработке лекарств против аутоиммунных заболеваний и рака.

«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 ученые могли самостоятельно воспользоваться программой», – прокомментировал работу научный руководитель проекта, профессор Университета Вашингтона в Сент-Луисе Максим Артемов.

Программа сравнивает исходные данные по концентрациям метаболитов и экспрессии генов с базами KEGG, в которых описано большинство биологических процессов в стандартном состоянии. Затем она строит граф, вершинами которого являются те из веществ, которые претерпели серьезные изменения, а ребрами – путь их 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.