Исследование биохимических реакций
Ученые из Европейского биоинформатического института Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL-EBI) разработали программное обеспечение EC-BLAST, которое позволяет создавать новые ферменты с большей легкостью. Программа позволяет быстро сравнивать функции тысяч катализаторов, способствуя исследованиям в различных областях: от взаимодействия лекарств до эффективного производства биотоплива. На первый взгляд, стиральные машины и кухонные плиты очень похожи между собой, однако они выполняют разные функции. Так же и ферменты могут быть довольно похожими друг на друга, но биолог, что ускорить какую-либо особенную реакцию, скорее будет сравнивать их функции, а не внешний вид.
Ферменты являются белками, которые участвуют в бесчисленном количестве реакций: от разрушения целлюлозы до синтезирования ДНК, - а их функции зависят от очень широкого спектра факторов. До сегодняшнего момента сравнение реакций было трудоемким ручным процессом. Новая программа EC-BLAST позволяет быстро сравнивать потенциально полезные ферменты с тысячами известных реакций.
«Если вы хотите подменить один фермент другим (это подобно тому, как, например, создать новый сорт сыра или получить из тростника этанол), вам необходимо знать, в каких именно реакциях участвует это фермент, в каких метаболических путях, - объясняет профессор Дейм Дженэт Торнтон (Dame Janet Thornton). – Программа EC-BLAST предлагает вам подход, основанный на знаниях, так как она объединяет все, что мы знаем о биологических катализаторах: где они одинаковые, где они разные, каким образом ферменты участвуют и как они, возможно, будут меняться. Фактически программа предоставляет вам обзор целого мира биохимических реакций».
Специалисты по информатике, химики, биологи и физики, которые разработали EC-BLAST, потратили 5 лет, преодолевая очень сложные препятствия в ходе сравнения ферментов, которые уже были описаны специальной Комиссией по ферментам. Междисциплинарный подход был необходим, чтобы в итоге продукт подходит под намеченную цель.
«Программа EC-BLAST содержит серию алгоритмов, которые обращаются к библиотеке, совмещающей наши знания о структурах, химических превращениях, изменениях связующих веществ, стереохимию и другие характеристики ферментов, - говорит Саид Асад Рахман (Syed Asad Rahman), специалист по информатике и программист, разработавший многие из данных алгоритмов. – Мы фактически создали двоичный дактилоскопический отпечаток этих ферментов, что-то вроде профиля по реакциям, и мы надеемся, что это будет очень полезно для людей, работающих в области зеленых биотехнологий, разработки новых лекарств и во многих других сферах деятельности». Нашли сайт со сравнением всех моделей Реалми Realme compare очень удобно. Рекомендую ознакомиться!
С научной статьей можно ознакомиться здесь.
По материалам Phys. Org.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru