Ученые НГУ и ИЦиГ СО РАН вместе с коллегами из Германии разработали новый метод анализа данных в биоинформатике

Фото: nsu.ru

Лаборатория компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики ФЕН НГУ совместно с коллегами из Института цитологии и генетики СО РАН и Галле-Виттенбергского университета им. Мартина Лютера (Германия) провела эксперимент по обработке растений фитогормоном ауксином и разработала новую методику анализа транскриптомных данных.

— Магистральным направлением работы нашей лаборатории является изучение механизмов действия фитогормонов. Зная эти механизмы, мы можем манипулировать биологическими процессами, происходящими в растениях. Ауксин как основной регулятор роста известен давно и применяется в сельском хозяйстве. Но мы заинтересовались вопросом: как ауксин может контролировать все жизненно важные процессы на всех этапах развития растения? Понятно, что регуляторная сеть достаточно сложная, при помощи одних только классических молекулярно-генетических методов всю ее восстановить невозможно. Поэтому мы используем биоинформатические подходы и обратились к транскриптомным данным. Транскриптом – это полная совокупность всех молекул РНК в клетке. Мы решили разработать метод, позволяющий не только учитывать, какие гены изменяют свою работу в ответ на стимул, но и учитывать, в какой степени изменяется работа этих генов. Такой подход позволил по-новому взглянуть на проблему. В конечном итоге мы поняли, что есть процессы, которые контролируются ауксином в очень четких границах изменения работы генов, — рассказала заведующая лабораторией компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики ФЕН НГУ, и.о. заведующей сектором системной биологии морфогенеза растений ИЦиГ СО РАН Елена Землянская .

Елена Землянская отметила, что биоинформатика сейчас активно развивается, появляется большое количество полногеномных данных, которые зачастую не успевают исчерпывающе анализировать. Поэтому методологию анализа просто необходимо совершенствовать.

— Эксперимент мы поставили достаточно стандартный. Мы работали с модельным объектом Arabidopsis thaliana, сформировали две группы растений: контрольных и обработанных ауксином. РНК выделяли из корней, потому что именно в корне ауксин — основной регулятор роста и развития. Затем проводили секвенирование РНК, чтобы получить полногеномные данные. Обработка растений в течение 6 часов не привела к существенным изменениям морфологии, но обеспечила запуск стабильного ответа на стимул на уровне молекулярных процессов, — говорит Елена Землянская.

Новый подход для анализа полнотранскриптомных данных, который разработали и применили ученые, позволил на основании стандартного эксперимента доказать существование неизвестного ранее принципа регуляции биологических процессов, по крайней мере при ответе на гормон ауксин. Сейчас предстоит проверить, насколько данный механизм универсален — при регуляции каких других генных сетей он также реализуется.

— Естественно предполагать, что существует некий механизм, который отвечает за скоординированную работу генов, контролирующих определенные биологические процессы. То есть гены, которые работают на один процесс, должны сходным образом отвечать на стимул. Мы выявили несколько таких биологических процессов, в основном они связаны с регуляцией экспрессии генов. Именно они контролируются в наиболее жестких интервалах. На основании полученных результатов нами была предложена модель действия ауксина, было выдвинуто предположение о существовании нескольких «бутылочных горлышек» в процессе регуляции экспрессии генов ауксином, — резюмировала Елена Землянская.

Подробности эксперимента изложены в журнале Scientific Reports https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28559568

Фото Ильи Ельцова

 
По теме
22 ноября в Новосибирском государственном техническом университете пройдет научно-практическая студенческая конференция с международным участием «Актуальные вопросы региональных и международных исследований».
21.11.2018
Открыть оригинальное изображение - Министерство образования 15 ноября 2018 года в городе Куйбышеве в рамках деятельности управления образовательной политики регионального министерства образования и Областной методической службы в сфере образования Новосибирской области прошли сем
21.11.2018
 
Одному новосибирцу удалось поступить в Йельский университет в США - НГС.Новости Одному новосибирцу удалось поступить в Йельский университет в США 14 выпускников школ Новосибирской области в этом году поступили в зарубежные вузы — некоторые из них входят в топ самых престижных университетов мира.
21.11.2018
Сибирские ученые изучают Землю - Газета Бумеранг В Академгородке открылась IX Сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле Сибирские конференции молодых ученых регулярно проходят в новосибирском Академгородке, начиная с 2002 года.
21.11.2018 Газета Бумеранг
Открыть оригинальное изображение - Министерство образования 15 ноября 2018 года в городе Куйбышеве в рамках деятельности управления образовательной политики регионального министерства образования и Областной методической службы в сфере образования Новосибирской области прошли сем
21.11.2018 Министерство образования
В день рождения двух Михаилов – Ломоносова и Лаврентьева – в Академгородке традиционно проходит таинство посвящения, после которого просто ученики СУНЦ НГУ становятся физматшкольниками.
19.11.2018 Газета Навигатор
После аварии на месте видели три экипажа скорой помощи - НГС.Новости После аварии на месте видели три экипажа скорой помощи Утром в среду, 21 ноября, автобус ПАЗ врезался в стоявшую у обочины фуру на дороге под Новосибирском — на месте работало несколько машин скорой помощи.
21.11.2018 НГС.Новости
Артем Находкин.JPG - Газета Бумеранг Детский репертуар «Красного факела» пополнился спектаклем о приключениях Красного Шарика 15 ноября маленьким зрителям и их родителям Новосибирский государственный академический театр «Красный факел» подарил удивительн
21.11.2018 Газета Бумеранг
А1.jpeg - Газета Бумеранг Театральный семейный проект стартовал в Новосибирске 13 ноября в Новосибирском областном театре кукол было положено начало необычному театральному проекту, в который входят спектакли на психологические темы.
21.11.2018 Газета Бумеранг
У книжной полки - Газета Бумеранг Уважаемые читатели, представляем вашему вниманию новинки художественной литературы, поступившие в муниципальные библиотеки Советского района.
21.11.2018 Газета Бумеранг
Директор ДК «Приморский» победила в региональном конкурсе руководителей Лариса Фишер, директор МБУК ДК «Приморский», что на ОбьГЭСе,
21.11.2018 Газета Бумеранг
Лилия Некрасова - Законодательное собрание Строительство современного спортивного комплекса в Сузуне проходит под контролем и при полной поддержке депутатов Законодательного собрания.
20.11.2018 Законодательное собрание
«Кубок Первой Сборной» - Газета Бумеранг На ОбьГЭСе пройдет Фестиваль боевых единоборств, посвященный 100-летию Военной Контрразведки 24-25 ноября ДЮСШ «Энергия» состоится II фестиваль боевых единоборств «Кубок Первой Сборной»,
21.11.2018 Газета Бумеранг
Итоги ЧиП НСО по акробатическому рок-н-роллу - Управление физкультуры и спорта г.Новосибирска 18 ноября 2018 года в спортивном комплексе «Ника» состоялся открытый чемпионат и первенство Новосибирской области по акробатическому рок-н-роллу.
20.11.2018 Управление физкультуры и спорта г.Новосибирска
Первенстве Новосибирской области по баскетболу среди девушек 2005-2006 г.р.
21.11.2018 Газета Бумеранг
Вечером 16 ноября в Доме ученых СО РАН прошли три мероприятия. Гости могли побывать на всех встречах, поучаствовать в обсуждении докладов и презентаций и даже спеть на сцене Малого зала ДУ вместе с новым музыкальным коллективом.
19.11.2018 Газета Навигатор
После аварии на месте видели три экипажа скорой помощи - НГС.Новости После аварии на месте видели три экипажа скорой помощи Утром в среду, 21 ноября, автобус ПАЗ врезался в стоявшую у обочины фуру на дороге под Новосибирском — на месте работало несколько машин скорой помощи.
21.11.2018 НГС.Новости
В тушении пожара участвовали 24 человека и несколько единиц техники Днём 21 ноября в садовом обществе «Электрон» в Новосибирском районе области загорелось несколько домов и взорвался газ — спасатели присвоили пожару п
21.11.2018 НГС.Новости
Крупный пожар в садовом товариществе в Новосибирской области перекинулся на несколько строений, во время тушения произошел взрыв газа, с огнем боролись более 20 человек.
21.11.2018 МЧС Новосибирской области