I ricercatori dell'Oregon State University hanno sviluppato un programma per computer che rappresenta un passo fondamentale verso una migliore comprensione delle connessioni tra il materiale genetico mutante e la malattia.

Conosciuto come bpRNA, il software è uno strumento di annotazione di big data per strutture secondarie negli acidi ribonucleici.

"È in grado di analizzare le strutture dell'RNA, compresi complessi RNA contenenti pseudonodi, così ti ritrovi con un obiettivo, preciso, descrizione facilmente interpretabile di tutti i loop, fusti e pseudonodi, " ha detto l'autore corrispondente David Hendrix. "Ottieni anche le posizioni, sequenza e coppie di basi fiancheggianti di ciascuna caratteristica strutturale, che ci consente di studiare la struttura dell'RNA in massa su larga scala".

L'RNA lavora con il DNA, l'altro acido nucleico, così chiamato perché scoperto per la prima volta nei nuclei delle cellule degli esseri viventi, per produrre le proteine ​​necessarie in tutto il corpo. Il DNA contiene le informazioni ereditarie di una persona, e l'RNA fornisce le istruzioni codificate delle informazioni ai siti di produzione delle proteine ​​all'interno delle cellule. Molte molecole di RNA non codificano una proteina, e questi sono noti come RNA non codificanti.

"Ci sono molti esempi di mutazioni associate alla malattia negli RNA non codificanti che probabilmente influenzano la loro struttura, e per analizzare statisticamente perché quelle mutazioni sono legate alla malattia dobbiamo automatizzare l'analisi della struttura dell'RNA, " disse Hendrix, assistente professore di biochimica e biofisica presso il College of Science. "L'RNA è uno dei fondamentali, molecole essenziali per la vita, e abbiamo bisogno di capire la struttura degli RNA per capire come funzionano".

Le strutture secondarie sono le interazioni di accoppiamento delle basi all'interno di un singolo polimero di acido nucleico o tra due polimeri. Il DNA ha principalmente doppie eliche completamente appaiate, ma l'RNA è a singolo filamento e può formare interazioni complicate.

Hendrix dice bpRNA, presentato questo mese in un articolo in Ricerca sugli acidi nucleici , presenta il database più grande e dettagliato fino ad oggi di strutture secondarie di RNA.

"Per essere onesti è un meta-database, ma la nostra salsa speciale è lo strumento per annotare tutto, " disse Hendrix, che è anche assistente professore presso l'OSU College of Engineering. "Prima non c'era modo di dire dove fossero tutte le caratteristiche strutturali in modo automatizzato. Forniamo una mappa codificata a colori di dove si trova tutto. Queste annotazioni ci consentiranno di identificare tendenze statistiche che possono far luce sulla formazione della struttura dell'RNA e possono aprire la porta agli algoritmi di apprendimento automatico per prevedere la struttura dell'RNA secondario in modi che non sono stati possibili".

I ricercatori hanno testato con successo lo strumento su più di 100, 000 strutture, "molti dei quali sono molto complessi, con molti pseudonodi complessi."

"Ogni giorno vengono scoperti nuovi RNA e i ricercatori stanno facendo enormi progressi nella comprensione della loro funzione, Hendrix ha detto. "Stiamo iniziando ad apprezzare che il genoma è pieno di RNA non codificanti oltre agli RNA messaggeri, e sono importanti molecole biologiche con grandi effetti sulla salute e sulle malattie umane".