Encontrar brechas no genoma: ferramenta preditiva pioneira para identificar sequências suscetíveis a causar mutações, instabilidade do genoma e doenças

Cientistas do Instituto de Bioinformática A*STAR (BII), Singapura, desenvolveram um modelo analítico e uma ferramenta computacional para rápida e precisamente prever a ocorrência e locais da formação de sequências R-loop (RLFSs) em qualquer genoma ou sequências artificiais de ácido nucleico. Os R-loops, que são três cadeias ARN e estruturas híbridas de ADN, podem ser cruciais para muitos processos biológicos normais e têm também sido associados com provocação de mutações, quebras no ADN, e doenças. Estas estruturas híbridas oferecem possibilidades interessantes para a sua utilização como novos alvos para o diagnóstico e tratamento de doenças, incluindo o cancro, doenças autoimunes e doenças neurodegenerativas.
Enquanto os R-loops foram descritos pela primeira vez em 1976 e foram durante muitos anos associados a apenas alguns genes específicos, é só nos últimos anos que o conhecimento de sua função crítica e prevalência nos genomas tem avançado, revolucionando o campo.
Os cientistas da Divisão de Análise da Informação de Expressão Genética e Genoma do BII desenvolveram o Modelo Quantitativo de Formação da Sequencia R-loop (QmRLFSr-finder), tornando-se livremente disponíveis para acelerar a investigação nesta área. Usando o QmRLFS-finder, os cientistas fizeram uma descoberta surpreendente que 75% dos genes humanos bem anotados e/ ou suas imediações contem RLFS. A ferramenta também tem demonstrado ter uma precisão de entre 80 a 90% em prever a localização de RLFS em qualquer sequência do genoma. A alta precisão iria acelerar significativamente a deteção do R-loop e reduzir drasticamente o custo e tempo gasto em comparação com métodos experimentais atualmente disponíveis, abrindo o caminho para novas melhorias e desenvolvimentos no campo relativamente novo da biologia R-loop.
O seu benefício para a comunidade global de investigação e a indústria é evidente, considerando que não existe atualmente apenas um método experimental desenvolvido para a localização de R-loops, que tem sido aplicado ao nível do genoma somente a uma única linha de células de todo o genoma. Este nível de métodos experimentais e não-genómicos atuais para detetar R-loops numa sequência de ADN de dupla hélice levam muito tempo, têm custos elevados e um nível elevado de especialização encontrado em apenas alguns laboratórios no mundo inteiro.
O uso do QmRLFS-finder capacitaria os usuários para realizar a investigação neste domínio e contribuir para o conhecimento crescente da importância de R-loops para a biologia humana e doenças. O aumento de conhecimento de R-loops também apoiaria o desenvolvimento de novas terapias dirigidas a estas estruturas híbridas.
O Dr. Vladimir Kuznetsov, chefe de divisão e investigador principal que liderou o desenvolvimento da ferramenta, disse: "Nós desenvolvemos esta ferramenta preditiva, pois prevemos que terá um grande número de aplicações que podem contribuir para o avanço da área. A nossa esperança é que uma maior compreensão da formação e funções de R-loops, vai-nos permitir prever melhor e tratar várias doenças."
O QmRLFS-finder tem sidp acedido mais de 1200 vezes por usuários de mais de 20 países, desde um documento sobre o seu desenvolvimento e utilização foi recentemente publicado no Nucleic Acids Research.

Notas para o editor:
Os resultados da investigação descritas neste comunicado de imprensa podem ser encontrados na Nucleic Acids Research, sob o título "QmRLFS-finder: um modelo, servidor web e uma ferramenta para a predição e análise das sequências de formação de R-loops" por Piroon Jenjaroenpun, Thidathip Wongsurawat, Surya Pavan Yenamandra, e Vladimir A. Kuznetsov.
O artigo pode ser consultado em http://bit.ly/1J78DBd (em inglês)


Sobre o Instituto de Bioinformática (BII)
O Instituto de Bioinformática (BII) é um instituto da Agência de Ciência, Tecnologia e Investigação (A*STAR). O BII foi criado em julho de 2001 como parte da iniciativa nacional para promover e avançar a investigação biomédica para uma Singapura vibrante, baseada no conhecimento. Com um foco multidisciplinar e perspetivas de colaboração, o BII reconhece a necessidade de profundidade e amplitude em todas as suas atividades para a construção de uma próspera investigação biomédica de classe mundial, formação de pós-graduados e polo de desenvolvimento em Singapura. Além disso, o BII está proactivamente envolvido na construção de um centro nacional de recursos em bioinformática para atender as crescentes necessidades da comunidade científica em Singapura. Para mais informações sobre o BII, por favor visite http://www.bii.a-star.edu.sg.

Sobre a Agência de Ciência, Tecnologia e Investigação (A*STAR)
A Agência de Ciência, Tecnologia e Investigação (A*STAR) é a agência líder do setor público de Singapura que lidera a investigação orientada para o avanço de descobertas científicas e desenvolvimento de tecnologias inovadoras. Através da inovação aberta, colaboramos com os nossos parceiros nos setores público e privado em benefício da sociedade.
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Desempenhamos um papel fundamental no fomento e desenvolvimento duma diversidade de talentos e líderes na nossa agência e Institutos de Investigação, numa comunidade de investigação mais ampla e na indústria. A A*STAR supervisiona 18 entidades de investigação de ciências biomédicas e ciências físicas e engenharia localizados principalmente em Biopolis (centro de investigação e desenvolvimento em Singapura) e Fusionopolis (complexo de investigação e desenvolvimento em Singapura). Para mais informações sobre a A*STAR, visite http://www.a-star.edu.sg.


(artigo traduzido)




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