'Las mejores planes de ratones y men'Using tanto el ratón y el genoma humano, científico informático en la Universidad de Washington en St. Louis y colaboradores internacionales han desarrollado un método para predecir nuevos genes en ambos genomas. Con el método de los científicos han descubierto 1.019 nuevos genes que se encuentran tanto en el hombre y el ratón. Se espera que el avance para acelerar el descubrimiento de los genes en ambos genomas, así como los de otros mamíferos. Debido a que es eficiente y rentable, los laboratorios son propensos a utilizarlo y realizar estudios genéticos en una serie de frentes importantes.
"Considerando que podría haber tomado 7000 experimentos para verificar mil genes, con nuestro método se tomará ahora sólo alrededor de 1500", dijo Michael R. Brent, Ph.D., profesor asociado de ciencias de la computación en la Universidad de Washington en St. Louis.
Brent desarrolló TWINSCAN, uno de los programas utilizados para predecir genes al ver tanto la alineación entre los dos genomas y patrones estadísticos en las secuencias de ADN individuales de cada genoma. ADN se compone de cuatro variedades de bases (abreviado comúnmente como A, T, G, C). Los innumerables arreglos diferentes de estos emparejamientos de bases - o secuencias - son las instrucciones para hacer proteínas, que a su vez dan rasgos fisiológicos tales como el color, tipo de cabello, las variaciones musculares, etc ADN se parece a una larga serie de emparejamientos ininteligibles, pero programas como el Brent de resaltar los genes en la secuencia, darle sentido para los investigadores biomédicos.
En pocas palabras, lo que Brent y sus colegas hicieron fue desarrollar programas informáticos que utilizan los patrones de conservación evolutiva - secuencias de ADN que no han cambiado desde el ancestro común de ratón y el hombre - para mejorar la exactitud de la predicción de genes. Ellos identificaron un conjunto de 1019 genes predichos ratón novedosos y mostraron que los genes en este set, pueden ser verificados experimentalmente con una tasa de éxito muy alto.
Un artículo que describe los resultados fue publicado en el 04 de febrero, de la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias. Colaboradores de Brent incluyeron investigadores de Barcelona, ??España, Ginebra, Suiza, el Reino Unido y GlaxoSmithKline, en King of Prussia, Pennsylvania.
Entre los genes que los investigadores creen que han encontrado son una nueva relación del gen de la distrofina, que está mutado en la distrofia muscular Duchenne, un número de genes implicados en el desarrollo neuronal, y varios genes del sistema inmunológico.
Hay entre 25.000 y 30.000 genes, tanto en los genomas humanos y de ratón, con no más de 500 genes que separan los dos mamíferos.
"Sabemos que los lugares de alrededor de 15.000 a 22.000 genes", dijo Brent. "Hay una gran parte de los genes que sabemos que faltan, algunos de ellos de múltiples genes exón. (Los exones son segmentos del gen que contiene la porción codificadora de proteína). Ahora tenemos este método muy sensible y específica para la búsqueda, la predicción de genes y pruebas multi-exón en los mamíferos, y creemos que el método ofrece una muy buena herramienta para completar el catálogo de genes multi-exón en los seres humanos ".
Una parte desconocida del genoma que falta se compone de un solo exón genes, los cuales presentan un problema diferente para la predicción de genes, en parte por un solo exón genes se pueden confundir con una clase de genes llamados genes seudo procesados. Más allá de la delimitación de los genomas humanos y de ratón, Brent conjeturó que el método de predicción de genes sería mejorar el análisis de los genomas más estrechamente relacionados con el genoma humano, tales como el mono y otros primates, así como los genomas de pollo y de rata.
Brent recibió una licenciatura en matemáticas en el MIT en 1985 y un doctorado en Ciencias de la Computación en 1991. Su investigación doctoral en el Laboratorio de Inteligencia Artificial del MIT se centró en el aprendizaje automático de las lenguas humanas. Entre 1991 y 1999 se desempeñó como asistente y luego profesor asociado de Ciencias Cognitivas en la Universidad Johns Hopkins, donde su investigación se centró en modelos matemáticos de cómo los niños aprenden su lengua materna. Después de mudarse a el Departamento de Ciencias de la Computación e Ingeniería de la Universidad de Washington en 1999, Brent comenzó un nuevo programa de investigación en biología computacional se centra en modelos matemáticos para predecir los lugares y las estructuras de genes en secuencias del genoma. Actualmente posee un nombramiento conjunto en la Escuela de Medicina del Departamento de Genética de la Universidad de Washington y dedica todo su esfuerzo para la predicción de genes de cálculo y verificación genética experimental.
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