Евро-Азиатский институт образовательных технологий Eurasian Institute of educational technologies
Monday, 2021-01-18, 3:40 AM
Site menu
Section categories
Археология- Аrcheology
Ботаника- Вotany
География- Geography
Зоология- Zoology
История- Нistory
История науки- Нistory of science
Медицина- Мedicine
Образование- Education
Общая биология- General biology
Общество- Society
Палеонтология- Рaleontology
Право- Jurisprudence
Психология- Рsychology
Технологии- Technology
Физика- Physics
Химия- Сhemistry
Экология- Еcology
Экономика- Еconomy
Our poll
Оцените наш сайт/ Please rate our website
Total of answers: 1367
Statistics

Total online: 1
Guests: 1
Users: 0

1:10 PM
Алгоритм ученых ИТМО поможет в поиске генов, «виновных» в развитии болезней

Биоинформатики Университета ИТМО разработали алгоритм, который позволяет оценить влияние генов на различные процессы в организме человека, в том числе на развитие заболеваний. Работа опубликована в журнале BMC Bioinformatics. 

Заболевания или предрасположенность к облысению, полноте, плохому зрению могут быть связаны с определенными генами. Чтобы повлиять на их работу и, соответственно, на состояние человека, нужно определить, какой именно участок генома из большого количества «подозреваемых» виновен в изменениях. Более того, чтобы увидеть, есть ли связь между конкретным геном и болезнью, важно знать, как взаимодействуют между собой сами гены.

«Всего у человека около 20 тысяч генов. Сравнивая гены пациентов с исследуемым заболеванием и гены здоровых людей, можно увидеть отличия образцов в их активности и выраженности. На основе этой информации создается общий граф, где видна связь между всеми генами, и каждому присвоен показатель важности. Обычно ученые продолжают работу только с самыми активными генами, выделяя их в отдельных подграф. Однако, вырывая гены из «общего контекста», мы теряем возможность оценивать корреляцию каждого входящего в него гена с другими генами и рассматриваемым диагнозом», – объясняет доцент Университета ИТМО Алексей Сергушичев.

Вместо того чтобы выделять только одну систему из генов с наибольшей важностью, биоинформатики ИТМО предложили способ, при котором генерируются сотни и тысячи подграфов с использованием данных всего генома. Разработанный алгоритм позволяет рассчитать вероятность связи каждого образца с интересующей болезнью и проанализировать их состав с учетом взаимодействия каждого гена. В его основе – метод Монте Карло по схеме марковских цепей (Markov chain Monte Carlo).

«Представьте, что вы хотите собрать корабль в бутылке. Можно попытаться сделать это пинцетом, а можно просто, грубо говоря, трясти бутылку. Когда детальки соберутся, как нужно, мы фиксируем систему в этом состоянии и продолжаем трясти дальше. Если же нас не устраивает новое положение деталей  начинаем сначала. Рано или поздно у нас получится что-то похожее на корабль. Аналогично и в нашей программе. В одном из наборов генов убирается один. Если число активных генов растет - мы сделали все правильно, сохраняем. Если нет  действуем дальше. Через несколько похожих шагов важность может резко возрастать. Так алгоритм формирует множество вариантов графов», – объяснил ведущий научный сотрудник Университета ИТМО, лауреат программы ITMO Fellowship and Professorship Никита Алексеев.

Получив такую выборку, можно увидеть, какие гены встречаются в ней чаще. Например, если какой-то из генов встречается в 90% таких подграфов, значит, ученые могут быть уверены в его связи с исследуемым состоянием на 90%.

Авторы проекта отмечают, что в будущем алгоритм может быть представлен в виде системы с ползунком, с помощью которой можно будет получать показания для разных целей и с разной точностью. «Например, чем меньше мы поставим степень нашей уверенности, тем больше генов нам будет показано  и наоборот. При необходимости выявить только те гены, в которых мы уверены, мы должны поставить ползунок где-то на 99%», – заключает Никита Алексеев. 

Информация предоставлена пресс-службой Университета ИТМО

Источник фото: https://itmo.ru/ru/page/213/logotipy_i_firmennyy_stil.htm

Источник: itmo.ruscientificrussia.ru

Category: Медицина- Мedicine | Added by: zvonimirveres
Log In
Search
Calendar
«  November 2020  »
SuMoTuWeThFrSa
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930
Организации / Оrganizations
Полезные ссылки / Useful links