Понимание трехмерного пространственного распределения экспрессии генов - при котором ген активен или неактивен в пределах биологической ткани - необходимо для раскрытия функций генов. Одним из методов оценки этого распределения является РНК-томография, включающая подготовку срезов замороженной ткани вдоль трех ортогональных осей, выполнение секвенирования РНК (анализ экспрессии генов) на каждом срезе и наложение данных экспрессии для восстановления трехмерной карты экспрессии генов. Однако обработка этих данных требует продвинутых навыков программирования, что делает ее сложной задачей для исследователей, не имеющих опыта в вычислительной технике.
Примечательно, что исследователи разработали tomoseqr - удобное в использовании программное обеспечение, предназначенное для оценки пространственного распределения экспрессии генов в 3D. Tomoseqr обладает интуитивно понятным графическим пользовательским интерфейсом, который упрощает создание данных морфологии тканей и позволяет визуализировать 3D-модели экспрессии генов. Программное обеспечение находится в свободном доступе, что делает этот сложный анализ доступным широкому исследовательскому сообществу.
Применив tomoseqr к данным об экспрессии генов рыбок данио, исследователи успешно воспроизвели известные паттерны экспрессии генов, подтвердив точность программного обеспечения. Более того, они проанализировали около 18 000 генов планарий - модельного организма, известного своими регенеративными способностями, - и нанесли на карту трехмерное пространственное распределение экспрессии каждого гена. Этот основанный на данных подход также выявил гены с заметными пространственными колебаниями, что позволяет предположить их потенциальную роль в биологических функциях, таких как регенерация тканей.
Примечательно, что tomoseqr был принят Bioconductor, всемирно признанной платформой для программного обеспечения для наук о жизни, позволяющей исследователям в различных областях использовать ее возможности для 3D-анализа экспрессии генов. Этот инструмент потенциально будет способствовать прогрессу в биологии развития, исследованиях заболеваний и регенеративной медицине, расширяя возможности для научных открытий.
Эта работа была поддержана Японским обществом содействия развитию науки (JSPS) Грантом KAKENHI номер JP22K15127 для MK, JP22K17992 для HO и грантом программы JST-Mirai номер JPMJMI20G7 для HO.
Комментарии