Технология позволяет ученым исследовать структуру ДНК 3D

Исследователи из MRC Weatherall Института молекулярной медицины (MRC WIMM) разработала технологию, которая позволяет ученым исследовать сложную структуру 3D ДНК в виртуальной реальности. В недавно опубликованном препринт, команда описывает свой инструмент, который теперь свободно доступен для всех.

Разработка последовательности, которая составляет генетический код теперь рутины в медицинских исследованиях, но последовательность не вся история; гены также включается и выключается с помощью физического взаимодействия между конкретными частями ДНК.

Время шаг внутри вашей ДНК

Рассмотрим хромосому 1, только один из 23 парные хромосомы у нас есть: Затейливо сложенные цепи 250,000,000 нуклеотиды, содержащие 4,220 гены, которые физически взаимодействуют друг с другом в трех измерениях.

Молекулярные ориги этих взаимодействий должны быть очень точными, и ошибки могут быть в буквальном смысле разница между жизнью и смертью. Изменения в складывания ДНК, как полагают, связан с целым рядом заболеваний, включая рак.

Все 22,000 генов, которые мы носим, содержатся в 2 метров ДНК, который аналогичным образом упакован в сложные складки и обороты в ядрах каждый из 37 триллионов клеток тела.

Разработка 2D-последовательности нуклеотидов, которые составляют генетический код нашей ДНК имеет решающее значение для понимания того, как работают гены, но понимание физических взаимодействий между складками ДНК требует скачка в новое измерение.

Это где Стивен Тейлор а также Джим Хьюз, от Центр вычислительной биологии в MRC ВИММ, как в. Они поставили свои знания в вычислительной биологии и генной регуляции вместе со специалистами в режиме реального времени компьютерной графики и взаимодействия человек-машина в Голдсмит, Лондонский университет, производить CSynth. CSynth представляет собой интерактивный инструмент, который позволяет ученым визуализировать всю хромосому ДНК в 3D и точки пути физического взаимодействия.

В отличие от сопоставимых инструментов, CSynth сочетает в себе интерактивное моделирование с возможностью toconnect, что они видят в их 3D-модели с информацией о последовательности ДНК в свободном доступе в Интернете. Пользователи могут динамически изменять параметры и сравнить модели, чтобы увидеть, как это может повлиять на гены и другие элементы в ДНК, такие, как коммутаторы, которые превращают гены включения и выключения. Дополнительная особенность CSynth является то, что она сочетает в себе вычислительной модели внедренной с виртуальной реальностью. Это означает, что исследователи могут фактически шаг внутри структуры ДНК и исследовать и манипулировать молекулы ДНК по-новому.

инструмент обучения

Потенциал, чтобы действительно визуализировать ДНК также делает CSynth отличное обучения и инструменты участия общественности, особенно в сочетании с виртуальной реальностью. Тысячи людей испытали CSynth в Королевском обществе летней выставке, Научный фестиваль Cheltenham и многие школы и институты.

Оксфордская команда уже сотрудничала с другими исследователями из MRC WIMM, чтобы изучить, как ДНК, кодирующая часть гемоглобинового комплекса, (молекула, которая переносит кислород в красных кровяных тельцах) складывается в 3D, и как меняется складчатость в разных типах клеток.

Новым является то, что программное обеспечение находится в свободном доступе для всех, у кого есть доступ к веб-браузеру.. Теперь любой ученый может загружать свои собственные данные для моделирования и изучения в любое время.ттп://csynth.org/. Не требует установки программного обеспечения и очень быстро работает. Исследователи надеются, что этот общедоступный веб-интерфейс сделает CSynth полезным для образования и обучения., и что исследователи могут делиться своими моделями в Интернете.

Но, пожалуй, самое главное, CSynth поможет ученым в Оксфорде и за его пределами определить потенциальные структуры и генетические элементы, связанные с болезнью, и понять влияние структуры ДНК на функцию..

Источник: HTTP://www.ox.ac.uk