Исследователи из четырех американских университетов разработали самую детальную на сегодняшний день интерактивную карту клетки, связанную с агрессивным видом детского рака костей. Этот проект объединил передовые технологии микроскопии и данные о биофизических взаимодействиях между белками.
Для составления карты ученые использовали метод аффинной очистки, чтобы выделить отдельные белки и проследить их связи с другими. Было проанализировано также больше 20 тыс. изображений клеток с флуоресцентной меткой, позволяющей «подсветить» местоположение нужных белков. Все это позволило составить карту, в которую вошли больше 5 100 белков, сгруппированных в 275 уникальных белковых комплексов.
Искусственный интеллект помог обобщить информацию из научной литературы: на основе собранных данных он сформулировал описания для каждого комплекса и даже предложил названия, которые и были включены в финальную версию карты. Исторически сложилось так, что ученые были предвзяты из-за представления о том, что один ген кодирует один белок, который имеет одну функцию. Однако сейчас известно все большее количество многофункциональных белков.
Одним из ключевых достижений стало обнаружение 975 ранее неизвестных функций белков. Например, белок C18orf21, о котором раньше почти ничего не было известно, оказался вовлечен в процесс обработки РНК. А белок DPP9, ранее изучавшийся как фермент, разрезающий другие белки, оказался участником передачи сигнала интерферона — важного механизма иммунной защиты.
Кроме того, исследователям удалось выделить 21 белковую сборку, мутации в которых особенно часто встречаются при детском раке. Всего было идентифицировано 102 мутировавших белка, тесно связанных с развитием опухолей.
По клеточной карте можно «прогуляться» так же, как по географической: приблизить интересующий участок и увидеть, из каких белков состоят комплексы и где именно они находятся. Она становится навигатором для изучения болезней на молекулярном уровне. Ученые работают над тем, чтобы увеличить разрешение изображения.
Другие ученые впервые смогли составить карту участка мозга животного.
