Долгое время микробелки невозможно было обнаружить из-за размера — стандартные методы их просто не замечали — и сложности предсказания — не все фрагменты ДНК, указывающие на эти микробелки, действительно работают.
Темная материя генома: ученые нашли скрытые микробелки, влияющие на здоровье
Ученые десятилетиями изучали только крупные белки, отвечающие за строение мышц, ферменты и гормоны. Но оказалось, что дальше скрываются тысячи микропротеинов — крошечных молекул, которые могут управлять важнейшими процессами в организме.
Институт Солка
Это очень маленькие белки — менее 150 аминокислот против тысяч у обычных. Они закодированы в «мусорной ДНК», которая ранее считалась бесполезной. Однако эти малыши могут влиять на рак, включая опухоли легких, болезнь Альцгеймера и обмен веществ.
Для этого ученые из Института Солка создали искусственный интеллект, который способен анализировать генетические базы данных, находить smORF — участки ДНК, потенциально кодирующие микробелки, — и отсеивать «пустышки», оставляя только биологически значимые. Исследование было опубликовано в журнале BMC Methods.
Брендан Миллер (слева) и Алан Сагателян (справа) стоят в своей лаборатории, в то время как ShortStop работает на рабочем столе рядом с ними.
Применив ShortStop — так они назвали ИИ, к данным по раку легких, ученые обнаружили 210 кандидатов в микробелки. И лишь один подтвержденный, который был активнее в опухолевых тканях, чем в здоровых. Именно он может стать маркером для диагностики или мишенью для лекарств.
Дальше исследователи планируют отыскать микропротеины при других заболеваниях и разработать препараты, которые будут нацелены на эти молекулы.