TTY:n menetelmä ennustaa parhaiten proteiinien sitoutumisen
TTY:n tutkijat kehittivät kansainvälisen vertailun voittaneen laskennallisen menetelmän, joka tuottaa tietoa solun säätelymekanismeista. Proteiinien sitoutumista mittaavalla mikrosiruteknologialla saatuja mittaustuloksia voidaan hyödyntää esimerkiksi syövän tutkimuksessa.Äskettäin julkaistussa Nature Biotechnology -lehden artikkelissa vertaillaan erilaisia proteiinien DNA-sitoutumisen mallintamiseen kehitettyjä menetelmiä. Vertailussa oli mukana 26 julkaistua menetelmää. Parhaimmaksi osoittautui Tampereen teknillisen yliopiston signaalinkäsittelyn laitoksella toimivan laskennallisen systeemibiologian tutkimusryhmän kehittämä menetelmä. Se voitti myös vuonna 2010 järjestetyn kansainvälisen DREAM5-kilpailun, jonka tuloksiin myös julkaistu artikkeli perustuu.
–Menetelmällämme mallinnetaan proteiinien sitoutumista useiden lyhyiden DNA-sekvenssien yhteisvaikutuksena. Tällainen malli pystyy kuvaamaan DNA:han sitoutumista tarkemmin kuin perinteisesti käytetty proteiinien sitoutumiskohtaa kuvaava tilastollinen malli, kertoo Matti Annala. Hänen lisäkseen menetelmän kehittämiseen osallistuivat tutkijat Kirsti Laurila, Matti Nykter ja Harri Lähdesmäki.
Artikkelissa DREAM5-kilpailun järjestäjät vertailevat parhaiten menestyneitä laskennallisia menetelmiä toisiinsa ja kirjallisuudessa aiemmin esitettyihin menetelmiin. Vertaileva tutkimus toteutettiin yhteistyönä kilpailun järjestäjien ja kilpailuun osallistuneiden joukkueiden kesken.
Vaikutusta moniin biologisen ja kliinisen tutkimuksen alueisiin
DREAM-kilpailuissa tutkijat eri puolilta maailmaa ratkovat laskennallisen biologian ongelmia, jotka liittyvät usein solunsisäisiin säätelyverkkoihin.
–Kilpailuiden tarkoituksena on tuottaa objektiivista tietoa eri menetelmien vahvuuksista ja heikkouksista ja siten luoda ymmärrystä siitä, miten luotettavasti erilaiset lähestymistavat ja mallit toimivat, kertoo nykyisin Tampereen yliopistossa professorina työskentelevä Matti Nykter.
Vuonna 2010 DREAM5 kilpailun tavoitteena oli rakentaa laskennallinen malli transkriptiotekijöiden DNA-sitoutumisen ennustamiseen. Transkriptiotekijät ovat solujen toiminnan kannalta tärkeitä proteiineja, jotka DNA:han sitoutumalla säätelevät geenien ilmenemistasoja. Niiden sitoutumisen luotettava ennustaminen avaa oven solunsisäisten säätelymekanismien paremmalle ymmärrykselle, mikä on tärkeää esimerkiksi syövän ja muiden sairauksien tutkimuksessa. Edistysaskeleet proteiinien DNA-sitoutumisen mallintamisessa vaikuttavat suoraan moniin biologisen ja kliinisen tutkimuksen osa-alueisiin. Esimerkiksi syöpätutkimuksessa DNA:han sitoutuvien proteiinien toiminnan ymmärtäminen on erittäin tärkeää. Monissa syöpäsairauksissa tällaiset proteiinit ovat mutatoituneet, mikä johtaa solunsisäisen säätelyn ja toiminnan vääristymiseen.
DREAM5-kilpailun järjestivät Columbia University ja IBM. DREAM kilpailut toteutui Yhdysvaltojen National Institute of Healthin rahoituksella.
Lisätietoja:
Tampereen teknillinen yliopisto
tutkija Matti Annala, puh. 040 198 1315, matti.annala@tut.fi
Tampereen yliopisto
Professori Matti Nykter, puh. 040 849 0651, matti.nykter@uta.fi