24 marzo 2010

A Stanford individuano geni in millisecondi invece che in anni

Debashis Sahoo, uno scienziato informatico della Stanford University afferma di essere in grado di trovare in una frazione di secondo e ad un costo vicino a zero nuovi geni coinvolti nella stessa via metabolica di sviluppo in cui altri due geni conosciuti sono coinvolti.

Sahoo ha dimostrato che questa incredibile impresa poteva realmente essere compiuta. La prova di principio della sua idea, pubblicata il 15 marzo su Proceedings of the National Academy of Sciences, apre una potente via matematica per condurre la ricerca sulle cellule staminali e dimostra le possibilità della collaborazione interdisciplinare nella ricerca scientifica. Dimostra anche che usare dei computer per setacciare i database esistenti può accellerare in modo radicale la ricerca in laboratorio. Alla fine può produrre progressi in varie aree della medicina come la terapia del cancro e la diagnosi delle malattie.
Quattro anni fa, mentre studiava per il suo dottorato in ingegneria elettrica, Sahoo seguì una lezione di immunologia e realizzò che molte delle relazioni in biologia non sono simmetriche, ma asimmetriche. Come analogia, Sahoo notò che gli alberi che hanno dei frutti quasi certamente hanno delle foglie, ma che gli alberi al di fuori della stagione di fruttificazione possono o no avere delle foglie a seconda del periodo dell’anno. Sahoo e Dill compresero che queste relazioni potevano essere scoperte applicando la logica booleana.

Nello studio pubblicato, Sahoo osservò la struttura di espressione dei geni nello sviluppo di una cellula immunitaria conosciuta come Cellula B. Iniziando con due geni della cellula B conosciuti, Sahoo cercò attraverso gli archivi con migliaia di geni in millisecondi e trovò 62 geni che sono compatibili con la struttura che ci si aspetterebbe di vedere per dei geni che vengono attivati tra l’attivazione dei due geni con cui aveva iniziato la ricerca. In seguito esaminò gli archivi che avevano a che fare con 41 linee di topi da laboratorio che erano stati ingegnerizzati per mancare di uno o più dei 62 geni. Di queste 41 linee, 26 avevano dei difetti nello sviluppo delle cellule B.

“Questo ha validato il metodo,” dice Sahoo. “I biologi son realmente increduli che, solo con un algoritmo per computer , io possa trovare in millisecondi dei geni che hanno richiesto veramente molto tempo per essere isolati in laboratorio.” Ha aggiunto che è particolarmente gratificato che l’informazione viene da archivi che sono ampiamente disponibili e dai quali gli scienziati hanno già estratto informazioni. Sahoo adesso sta usando la nuova tecnica per trovare nuovi geni che giochino un ruolo nello sviluppo del cancro.

Stanford Computational feat speeds finding of genes to milliseconds instead of years

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