Strona główna Aktualności
Zdrowie

Programy komputerowe pomagają zrozumieć RNA

01.03.2013 Zdrowie, Innowacje
DNA

Fot. Fotolia

Bioinformatyka zajmuje się tworzeniem i zastosowaniem w praktyce algorytmów i programów komputerowych, które służą do analizy danych biologicznych, głównie dla takich cząsteczek jak DNA, RNA i białka. Takie badania, których wyniki mogą znaleźć zastosowanie m.in. w medycynie i nanotechnologii, prowadzi kierownik Laboratorium Bioinformatyki i Inżynierii Białka w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie, prof. Janusz Bujnicki.

Jak tłumaczy uczony, przewidywania komputerowe są mniej pewne niż badania doświadczalne, ale są szybsze i tańsze. Dzięki nim w krótkim czasie można przeanalizować dziesiątki czy setki tysięcy cząsteczek. Bioinformatyka pozwala na analizę bardzo dużej ilości danych i pomaga w formułowaniu hipotez, które potem są testowane doświadczalnie dla wybranych, najbardziej reprezentatywnych przypadków.

 

Ta dziedzina wiedzy znajduje zastosowanie między innymi w medycynie i nanotechnologii. Badania prof. Bujnickiego skupiają się obecnie na odkrywaniu powiązań pomiędzy sekwencjami, strukturami i funkcjami cząsteczek kwasu rybonukleinowego – RNA. Zarówno badanie naturalnie występujących RNA, jak i projektowanie nowych cząsteczek ma duży wymiar praktyczny.

 

"Cząsteczki RNA pełnią kluczową rolę w odczytywaniu informacji genetycznej, w tworzeniu białek i przebiegu wszystkich procesów, które zachodzą w komórkach. Wpływając na cząsteczki RNA w komórce można np. leczyć różne choroby. Na przykład rybosom - zbudowana głównie z RNA maszyna produkująca w komórce białka - jest głównym celem działania antybiotyków. Z kolei małe cząsteczki RNA, takie jak rybozymy, aptamery i małe interferujące RNA, testuje się obecnie w próbach klinicznych jako potencjalne leki na różne choroby genetyczne, nowotwory, czy zakażenia wirusowe” – wylicza rozmówca PAP.

 

Badania nad RNA prowadzi wiele ośrodków i naukowców na świecie. Projekt polskiego badacza jest jednak wyjątkowy i to właśnie on otrzymał finansowanie w ramach konkursu Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych - ERC Starting Grant.

 

"Największą innowacją mojego projektu nagrodzonego przez ERC była propozycja, żeby do badań nad RNA wykorzystać takie metody obliczeniowe i doświadczalne, które wcześniej okazały się bardzo skuteczne w badaniu struktury białek. Teraz już wiemy, że takie +białkowe+ podejście bardzo dobrze zdaje egzamin w wielu analizach RNA" – mówi prof. Bujnicki.

 

Zaznacza, że w momencie, kiedy składał swój wniosek po raz pierwszy, to wcale nie było to oczywiste. Niektórzy recenzenci traktowali to wręcz jako herezję, bo RNA i białka mają odmienną budowę chemiczną i w komórce pełnią inne funkcje. Naukowiec dodaje: "No i ja sam byłem traktowany jako +białkowiec+, który wcześniej nie zajmował się RNA, więc jego pomysły odnośnie RNA są z definicji bez sensu".

 

Finansowanie projektu, realizowanego w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie, wynosi 1,5 mln euro. W ocenie profesora - dla indywidualnego badacza jest to bardzo duża suma pieniędzy. Fundusze przeznaczone zostaną na aparaturę badawczą, odczynniki, programy komputerowe i na wynagrodzenia. W ramach projektu prof. Bujnicki stworzył m.in. nowe miejsca pracy dla doświadczonych badaczy po doktoracie. W tym roku oprócz niego w projekcie pracować będzie 9 osób. Badacz kupił specjalistyczny sprzęt doświadczalny, ponieważ do badań makrocząsteczek biologicznych potrzebna jest bardzo precyzyjna aparatura – za jej pomocą naukowcy testują przewidywania otrzymane metodami teoretycznymi.

 

Projekt jest finansowany przez 5 lat, jego realizacja rozpoczęła się w styczniu 2011 r. Trzy najważniejsze zadania projektu to: stworzenie nowych metod do komputerowego przewidywania i projektowania struktur cząsteczek RNA i kompleksów RNA z białkami, przetestowanie praktycznej użyteczności tych metod oraz zastosowanie ich do zbadania wybranych procesów o znaczeniu medycznym lub biotechnologicznym, w których znaczącą rolę pełnią cząsteczki RNA. Podczas realizacji projektu powstaną m.in. nowe programy komputerowe, które umożliwią projektowanie cząsteczek biologicznych o niedostępnych wcześniej, a przydatnych funkcjach.

 

"Prowadzone w moim zespole badania już doprowadziły do uzyskania wyników o potencjalnym znaczeniu praktycznym. Miałem pomysł na technologię, która umożliwi precyzyjne wycinanie fragmentów RNA z większych cząsteczek, tak jak obecnie robi się z cząsteczkami DNA przy użyciu tzw. enzymów restrykcyjnych. Precyzyjnie przycięte cząsteczki RNA o ściśle zdefiniowanej sekwencji mogłyby posłużyć np. jako bloki budulcowe do tworzenia nowych cząsteczek lub jako małe interferujące RNA – stanowiąc potencjalne leki nowej generacji" – wyjaśnia prof. Bujnicki.

 

Dzięki grantowi ERC udało mu się zaprojektować i stworzyć prototypy nowych enzymów zdolnych do przecinania cząsteczek RNA w zadanym miejscu. Badacze starają się teraz dopracować precyzję stworzonych przez siebie narzędzi molekularnych i konstruować nowe tak, żeby z RNA móc uzyskiwać dowolne "wycinanki".

 

Prace w kierunku komercjalizacji swoich wynalazków zespół prof. Bujnickiego prowadzi obecnie w oparciu o dodatkowy grant "Proof of Concept" przyznany przez ERC (w wysokości 150 tys. euro), jak dotąd jest to jedyny grant tego typu w Polsce. Badacze złożyli wnioski patentowe, negocjują z potencjalnymi inwestorami i firmami, które mogą być odbiorcami nowej technologii (np. w procesie tworzenia leków opartych o RNA).

 

"Jeżeli nasze plany się powiodą, to założymy firmę, której zadaniem będzie dalszy rozwój narzędzi do +obróbki+ RNA" – zapowiada naukowiec.

 

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska

 

agt/

Tagi: bujnicki
Podziel się
Ocena: 0 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 2
Skomentuj Zobacz wszystkie   Dyskutuj na forum

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

Jak promować naukę? Jest nowy, bezpłatny poradnik Jak promować naukę? Jest nowy, bezpłatny poradnik

Jak opowiadać o nauce Kowalskiemu? Gdzie i kiedy promować wyniki badań naukowych? Jak się przygotować do wykładów popularnonaukowych czy wywiadów telewizyjnych? - odpowiedzi na te pytania naukowcy znajdą w bezpłatnym poradniku pt. "Sztuka promocji nauki" wydanym przez OPI.

Więcej

Myśl na dziś

Naukowcy usiłują przekształcić to co niemożliwe – w możliwe. Politycy często chcą przekształcić to co możliwe – w niemożliwe.
Bertrand Russell

Nasz blog

Przełamując efekt Matyldy Przełamując efekt Matyldy

Maria Skłodowska-Curie czy Katherine G. Johnson to kobiety nauki, które odniosły sukces, przełamały społeczną nieufność, zdobyły zasłużone laury, a ostatnio "upomniało się" o nie kino. Jednak tych, których wybitne dokonania naukowe długo pozostawały w cieniu i wciąż są mało znane jest wiele. Cecilia Payne-Gaposchkin, Jocelyn Bell Burnell czy Trottula, to tylko niektóre z nich.

Więcej

Tagi

-->