Биоинженеры разработали алгоритм для сравнения клеток разных видов

Исследователи создали алгоритм для определения похожих типов клеток у видов, включая рыб, мышей, плоских червей и губок. Полученные данные помогут восполнить пробелы в нашем понимании эволюции.

Биоинженеры разработали алгоритм для сравнения клеток разных видов

Клетки — это строительные блоки жизни, присутствующие в каждом живом организме. Но насколько, по вашему мнению, ваши клетки похожи на мышь, рыбу или червя?

Сравнение типов клеток у разных видов живых существ может помочь биологам понять, как возникли типы клеток и как они адаптировались к функциональным потребностям различных форм жизни. В последние годы это вызывает все больший интерес у биологов-эволюционистов, поскольку новая технология теперь позволяет секвенировать и идентифицировать все клетки целого организма.

Недавно ученые смогли разработать алгоритм, который смог бы связать похожие типы клеток на разных эволюционных расстояниях. Их метод, подробно описанный в статье, опубликованной в eLife, предназначен для сравнения типов клеток у разных видов. Для своего исследования команда использовала семь видов для сравнения 21 различных пар и смогла определить типы клеток, присутствующие во всех видах, а также их сходства и различия.

Биоинженеры разработали алгоритм для сравнения клеток разных видов

Как это работает? Допустим, вы захотите сравнить губку с человеком. На самом деле неясно, какой ген губки соответствует какому гену человека, потому что по мере развития организмов гены дублируются, они изменяются, они снова дублируются. Итак, теперь у вас есть один ген в губке, который может быть связан со многими генами человека.

Вместо того, чтобы пытаться найти однозначное соответствие генов, как в предыдущих методах сопоставления данных, метод картирования исследователей сопоставляет один ген в губке со всеми потенциально соответствующими генами человека. Затем алгоритм переходит к выяснению того, какой из них правильный. Авторы работы говорят, что попытки найти только пары генов один к одному ограничивали ученых, которые в прошлом пытались картировать типы клеток.

Используя свой подход к картированию, команда обнаружила ряд консервативных генов и семейств типов клеток у разных видов. Составленная в результате карта клеток также свидетельствуют о сильной сохранности характеристик нейронов и мышечных клеток от очень простых животных, таких как губки, до более сложных млекопитающих, таких как мыши и люди.

Теперь, когда команда создала инструмент для сравнения клеток, исследователи могут продолжить сбор данных о самых разных видах для анализа. По мере сбора и сравнения большего количества наборов данных по большему количеству видов биологи смогут проследить тенденцию изменения типов клеток в разных организмах, а способность распознавать новые типы клеток улучшится.

Читайте также

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Животные могли населить Землю на 200 миллионов лет раньше

Животные могли населить Землю на 200 миллионов лет раньше

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса

Microsoft и NVIDIA представили RTX Spark и Surface Laptop Ultra с упором на локальный ИИ

Microsoft и NVIDIA представили RTX Spark и Surface Laptop Ultra с упором на локальный ИИ

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

Астрономы поймали гамма-лучи от блазара с расстояния 8 миллиардов световых лет

Астрономы поймали гамма-лучи от блазара с расстояния 8 миллиардов световых лет