19 мая 2024, воскресенье, 02:20
TelegramVK.comTwitterYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Covid-19 и экспрессия генов

Частицы вируса SARS-CoV-2 (обозначены желтым) под сканирующим электронным микроскопом
Частицы вируса SARS-CoV-2 (обозначены желтым) под сканирующим электронным микроскопом
NIAID Rocky Mountain Laboratories

Биоинформатики Московского физико-технического института и Университета Салерно в Италии собрали полный набор данных экспрессии РНК в клетках носоглотки пациентов, переболевших covid-19, сообщает пресс-служба МФТИ.

«Мы пытались выяснить, как инфекция отражалась на экспрессии генов человеческих тканей носоглотки и как отличаются между собой различные волны инфекции. Всего отличительных черт было найдено много, сотни и тысячи, и мы каталогизировали их в базе данных, которую опубликовали в этой статье. Это первичные экспериментальные данные, которые каждый ученый может использовать для будущих исследований вируса», — рассказал Антон Буздин, заведующий лабораторией трансляционной геномной биоинформатики МФТИ. 

При заражении вирусом у разных групп пациентов наблюдались различные симптомы и осложнения — такой широкий диапазон восприимчивости к заболеванию и исходов может быть объяснен изменением экспрессии генов, процесса, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в РНК или белок.

Патоген проникает в клетки человека через ангиотензинпревращающий фермент-2 (ACE2), расположенный на поверхности различных типов клеток. Попав внутрь, вирус подавляет экспрессию генов клетки-хозяина. При обнаружении вируса клетки человека активируют внутренние механизмы противодействия инфекции, что ведет к значительному изменению их собственного транскриптома (то есть к изменению содержания молекул РНК, образующихся в результате работы генов).

Понимание того, как меняется экспрессия генов после заражения возбудителем covid-19, конвертируется в наше знание о том, как организм реагирует на патоген на клеточном уровне. 

«Мы ставили своей целью разработать лучшую в мире платформу анализа данных генной экспрессии Oncobox ("Онкобокс") — чтобы табличные данные преобразовывались в количественное и качественное понимание происходящих процессов и того, как они меняются в норме и патологии. Мы предоставили нашу платформу итальянским коллегам. Она может быть использована для самых разных областей. В этой работе платформу "Онкобокс" использовали для анализа экспрессии РНК у итальянских пациентов, переболевших коронавирусной инфекцией. Для нас это исследование — не только признак международного признания нашей платформы, но в первую очередь возможность расширить рамки ее применения на область изучения инфекционных патогенов человека», — отметил Антон Буздин. 

Собранный набор данных позволит научному сообществу изучить влияние вирусной инфекции на транскриптом клеток слизистой оболочки человека. С этой целью РНК, выделенная из мазков носоглотки пациентов с сovid-19, была подвергнута тотальному секвенированию и последующему биоинформатическому анализу.

По словам Антона Буздина, «Онкобокс» позволяет быстро анализировать активность более 50 тысяч молекулярных путей. 

«Мы можем понять, какие из 50 тысяч внутриклеточных процессов и на каком уровне активны в образце. Аналоги платформы не могут анализировать такое большое количество молекулярных путей или не дают количественных характеристик. Например, говорят только о том, что некий процесс изменен, а мы говорим, насколько он усилен или, наоборот, подавлен. Таким образом, можно охарактеризовать полный спектр происходящего в клетке на уровне молекулярных процессов», — добавил Антон Буздин. 

Анализ выявил сильное влияние инфекции covid-19 на модуляцию транскриптов-мишеней в клетках и показал их участие в биологических механизмах, связанных с клеточным иммунным ответом и путем патогенеза коронавируса. 

Собранный набор данных дает возможность исследовать потенциальные различия в профилях транскриптома между разными вирусными штаммами. Это может помочь в понимании патогенеза заболевания и потенциальных различий в путях передачи среди различных вариантов SARS-CoV-2. 

«Анализируя этот набор данных и объединяя его с другими, можно будет найти ключевые гены, участвующие в путях проникновения вируса. Это способно помочь в разработке новых методов лечения и будущих диагностических инструментов. Мы также можем различать реакцию на варианты вируса, характерные для разных волн пандемии, что может способствовать пониманию механизма адаптации человеческой популяции к масштабной новой инфекции», — резюмировал Антон Буздин.

Результаты исследования ученых опубликованы в журнале Scientific Data.

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
VK.com Twitter Telegram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2024.