2014年4月3日

研究基因和蛋白质功能的计算方法

领先的计算生物学家加入分子生物学研究所，调查基因和蛋白质在疾病中的作用 — PolyQ调节蛋白-蛋白相互作用。当含有聚q的蛋白质(红色)与蛋白质X(橙色)通过卷曲卷曲相互作用时，聚q采用卷曲卷曲的构象，这延伸了之前的卷曲卷曲(蓝色)。polyP区域(绿色)不能采用螺旋状的构象，有效地覆盖了相互作用依赖的polyQ区域的构象变化。

米格尔·安德拉德使用计算方法研究基因和蛋白质功能，重点研究与人类疾病相关的分子。

现代分子生物学研究中产生了大量的数据，需要强有力的方法来理解和利用这些数据。例如，新技术让研究人员能够模拟蛋白质的相互作用，预测基因的转录是如何被调控的，并可视化基因在健康和疾病中的表达方式。Miguel Andrade教授的工作涵盖了所有这些领域，以及生物医学文献的数据和文本挖掘。他的团队开发并应用计算工具来分析生物实验中的大型数据集，从而将这些研究链连接起来。

hipie就是这样一个工具，它是一个整合蛋白质相互作用数据的数据库。例如，Andrade结合了来自基因组、系统发育和功能来源的信息，表明蛋白质中多聚谷氨酰胺(polyQ)的延伸可调节与其他蛋白质的相互作用(见图)。polyQ异常扩张可导致病理性蛋白聚集，这可能参与了各种神经退行性疾病的发病机制，如亨廷顿病或脊髓小脑共济失调。

安德拉德工作的主要目标之一是通过整合异质数据预测蛋白质和基因功能。这方面的一个例子是他最近的观察，利用转录抑制蛋白靶点的数据可以更好地预测microRNA的靶点和功能。这一发现已应用于神经阻遏物蛋白质REST用于识别可能作为脑癌抑制因子的候选miRNAs。

Andrade工作的另一个方面是数据和文本挖掘的生物医学文献例如，PubMed数据库中的科学论文摘要。根据用户定义的主题，在几秒钟内对数十万条PubMed记录进行快速优先级排序，可以有效地探索生物医学语料库，并可用于根据与主题的相关性对基因和化学物质进行排序。米格尔·安德拉德教授的团队还利用PubMed研究经济、语言和科学趋势，并为手稿寻找合适的审稿人。