11.04.2017

Выпускники НГУ, учёные Института цитологии и генетики СО РАН и Научно-исследовательского института фундаментальной и клинической иммунологии, разработали программу MeTeLen, которая даёт исследователям новые возможности в оценке длины теломер — концевых участков хромосом. Биологи надеются, что в перспективе изучение длины теломер позволит найти новые маркёры для диагностики многих заболеваний. Статья об этом вышла в январе 2017 года в престижном европейском научном журнале Journal of Bioinformatics and Computational Biology.

Длина теломер — важная характеристика в медицине и биологии. Сегодня эту величину связывают с риском развития аутоиммунных заболеваний и процессами старения в организме. На данном этапе развития науки считается, что средняя длина теломер в лимфоцитах периферической крови при ревматоидном артрите снижена по сравнению с длиной теломер в хромосомах здорового человека. Во всём мире отмечается рост числа аутоиммунных заболеваний. До 1% всего населения Земли страдает ревматоидным артритом и ежегодно количество больных растёт на 3–4 %. В перспективе изучение длины теломер должно помочь найти новые маркеры аутоиммунных заболеваний, которые помогут в их диагностике.

Программа MeTeLen позволяет определить длину теломер на отдельных плечах индивидуальных хромосом. Это дает возможность получить качественно новую информацию о распределении длины теломерных повторов в клетках. Программное обеспечение разрабатывалась с учётом пожеланий исследователей и недостатков аналогичных программ.

Метод, которым мы пользуемся, количественная флуоресцентная гибридизация in situ (метод окрашивает концы хромосом) — там мы видим теломеры в виде ярких пятен. Чем ярче и больше пятно, тем больше длина теломерной последовательности. Результатом метода является набор снимков метафазных хромосом и их теломер. Программа позволяет получить количественную информацию из этих снимков, — младший научный сотрудник Института фундаментальной и клинической иммунологии Маргарита Барковская.

На яркость теломер влияют разные факторы: параметры съёмки, искажение изображений помехами. Поэтому, прежде чем сравнивать данные двух снимков, следует привести их к одному “стандарту”. Разработчики предусмотрели такую возможность в программе MeTeLen.

Если сравнивать с ближайшим бесплатным аналогом, то мы реализовали возможность исправить неравномерное освещение на изображении и добавили ряд дополнительных функций. В том числе, мы попытались оценить разными способами помехи на изображении (шум) и исключить их из вычислений, — говорит один из разработчиков программы MeTeLen, выпускник Новосибирского государственного университета, младший научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН Антон Богомолов.

Разработчики программы MeTeLen намерены доработать программное обеспечение. Например, сделать более удобным процесс кариотипирования (идентификации) хромосом человека. Сейчас программа может применяться для исследования не только ревматоидного артрита, но и других социально-значимых заболеваний человека и даже распределения длины теломерных повторов у других видов млекопитающих.

Последняя редакция: 14.04.2017 13:30