Software identifiziert RNA-Gene

24.02.2005

Wissenschaftler der Universität Leipzig und des österreichischen Bioinformatik-Integrations Netzwerkes entwickelten eine Software, mit der sogenannte RNA-Gene in Genomen identifiziert werden können - ein Schritt auf dem Wege der Entschlüsselung der "dunklen Materie der Biologie". Als "dunkle Materie der Biologie" bezeichnete man lange Zeit jene Bestandteile des Genoms, die das Ablesen von Proteinen aus Genen "nur" unterstützen und die einer wissenschaftlichen Untersuchung schwer zugänglich waren. Zu diesen Bestandteilen gehören Ribonukleinsäuren , die sich durch eine Hydroxylgruppe von den DNAs unterscheiden. Durch die zusätzliche Hydroxylgruppe ist die RNA relativ instabil und im Experiment schwerer zu fassen. In der Natur werden RNA-Moleküle jedoch duch die Ausbildung von Strukturen stabilisiert.

Die Bedeutung der RNA wurde lange unterschätzt. Erst in jüngster Zeit erkannte man deren eigenständige Rolle z.B. bei der Regulation der Gene. Desto dringlicher stellte sich die Aufgabe, neben den relativ leicht zu entschlüsselnden Genen, von denen Proteine abgelesen werden, auch die RNA-Gene zu identifizierenden. Genau das ist jetzt den Wissenschaftlern um den Bioinformatiker Peter Stadler vom Institut für Informatik der Universität Leipzig und seinen österreichischen Kollegen Stefan Washietl und Ivo Hofacker vom Bioinformatik-Integrations Netzwerk des österreichischen Genomforschungsprogramms GEN-AU gelungen.

Dazu koppelten die Wissenschaftler eine vergleichende Sequenzanalyse mit einer Strukturvorhersage. Letztere beruht darauf, dass besonders stabile Strukturen ein Indiz für RNA-Gene sind. Das Programm der Bioinformatiker modelliert gleichsam unzählige molekulare Verbindungen und isoliert die stabil erscheinenden. Auf dieser Grundlage durchforstet man dann die Genome verschiedener Organismen nach jenen stabilen Molekülen, die etwa beim Menschen ebenso vorkommen wie bei der Maus oder beim Zebrafisch.

Große Genauigkeit und hohe Geschwindigkeit der Analyse sind das Markenzeichen der neuen Software. Es ist prinzipiell anwendbar für alle Lebewesen vom Bakterium über Pflanzen bis zum Menschen. Zudem kann auf das Programm weltweit frei zurückgegriffen werden.

https://www.bionity.com/de/news/43671/software-identifiziert-rna-gene.html