体系的にDNA、そのヘルプの制御遺伝子の活性に重要な領域を分析するための新しいバイオインフォマティクス技術

の科学者はローレンスリバモア国立研究所（LLNL）とバイオインフォマティクスのためのリンネセンター（LCB）でウプサラ大学 、スウェーデンでは、体系的に制御遺伝子の働きを助けることがDNAの重要な領域を分析するための新しいバイオインフォマティクス技術を開発した。協力的な努力は、米国ではクシシュトフィデリスで、スウェーデン1月コモロフスキによって率いられた。

オンとオフを切り替えるための遺伝子を伝える複雑な調節機構を理解することは、生命の仕組みを発見しようとする研究者が直面する最も困難な課題の一つです。 "結合部位、"または制御遺伝子の発現を助けるタンパク質と相互作用するDNAの領域は、彼らが影響を与える遺伝子からのDNA鎖上で長距離ことができます。最近の研究はまた、遺伝子の発現が異なる結合部位の組み合わせで実際に一緒に作業するいくつかの調節タンパク質によって制御できることが示されている。

（調節タンパク質は"転写因子"として知られており、転写は、DNAの遺伝情報はタンパク質、生命のビルディングブロックを製造するセルによってデコードされるプロセスの最初のステップです。）

"これは実験的に転写因子が遺伝子からの距離でDNAに結合する様子を観察するのは難しい、またはどのように規制が発生、"フィデリス、リバモアのバイオサイエンス総局の計算生物学者は言った。それぞれの遺伝子のために、通常、これらのいくつかがあります我々は何とか一度にどのように多くの転写因子を推定できるかを確認したい、または要因の組み合わせが、来ている - 。"しかし、あなたは、プロモーターや調節領域でそれらの結合部位を特定することができます一緒に物理的に、どのようにこれらの組み合わせは、遺伝子を調節する。"

"これを達成するために、"コモロフスキは言った、"我々は機械学習の手法は、ラフ集合が数学的に最も広く研究されている生物の一つである酵母で知られている結合部位と遺伝子発現を関連付けることができる一般的なルールを、モデル化するために呼ばれる使用。"環境条件の様々な下にある遺伝子の活動の分析から、チームは限られた結合部位と遺伝子発現データに基づいて、結合部位の組み合わせの位置を予測するための一連のルールを開発することができた。

"我々は、同一の転写因子は、わずかに異なる組み合わせで、異なる遺伝子の調節に責任があることを見出し、"LCBのTorgeir R. Hvidstenは言った。 "したがって、我々は今結合部位は、比較的少数の転写因子を使用して、式の結果の多数を許可するために組み合わせることができることを知っている。"

Bartosz数学研究所のWilczynski、ポーランド科学アカデミー、およびLLNL;とLLNLのアンドリーKryshtafovychプロジェクトで共同作業を他の人は、イェルジ数理学研究院のTiuryn​​、情報、およびポーランドのワルシャワ大学の力学であった。共同作業についてのレポートは、ジャーナルのゲノム研究の6月号に表示されます。

ラフ集合の技術は1980年代にポーランドのZdzislawポーラックによって開発され、不完全で不確実なデータからモデルを構築するために特に適していた。これは医療と財務データの分析から、音声認識や画像処理に至るまでのアプリケーションで使用されています。として良いか、他の現在の手法よりも良いような成功率 - 遺伝子調節に適用される、アプローチは、酵母ゲノムにおける遺伝子の約3分の1のための調節部位の位置を予測することができた。

"次のステップは、微生物と脊椎動物を含む様々な生物、このアプローチをテストする場合、"フィデリスは言った。ゲノム配列決定されている生物の数が増えて分析のために原料を提供することができるDNA配列の豊富な情報を生成しています。

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