Os cientistas pesquisaram extensivamente a estrutura e a sequência do material genético e suas interações com proteínas na esperança de entender como nossa genética e meio ambiente interagem em doenças. Esta pesquisa se concentrou parcialmente em ‘marcas epigenéticas’, que são modificações químicas no DNA, RNA e proteínas associadas (conhecidas como histonas).
As marcas epigenéticas influenciam quando e como os genes são ligados ou desligados. Eles também podem instruir as células sobre como interpretar e usar informações genéticas, influenciando vários processos celulares. As alterações nas marcas epigenéticas afetam significativamente a regulação de genes e as funções celulares, o que significa que elas podem contribuir para a doença. Ao estudar marcas epigenéticas, os pesquisadores podem esclarecer seu papel na saúde e noenças e potencialmente descobrir novos caminhos para o tratamento.
Embora os pesquisadores possam identificar e comparar marcas epigenéticas, entender a correlação entre modificações específicas e como os genes funcionam permaneceu desafiador. Para ajudar a superar isso, o Dr. Dan Ohtan Wang e o Dr. Kandarp Joshi criaram uma nova ferramenta chamada Epidecoder. A ferramenta amigável, publicada em Briefings em bioinformática, Permite que os biólogos verifiquem rapidamente se uma modificação afeta como um gene responde em situações específicas.
“Se uma correlação positiva for encontrada, isso pode motivar os cientistas a confirmar as descobertas, ajudando-os a entender o papel dessas modificações de genes em várias condições, incluindo câncer e distúrbios neurológicos”, explica Joshi, pesquisador do Instituto de Ciências Celulares Integradas (ICEMS).
A equipe usou métodos estatísticos para categorizar grupos de genes com base em quantas modificações eles tinham. Eles mostraram que o epidecoder pode prever o papel de modificações específicas, como alterar certas proteínas ou usar medicamentos e como isso pode afetar a atividade gênica.
“Usamos o epidecoder para prever com sucesso como uma proteína chamada histona desacetilase afeta a atividade dos genes”, diz Wang, professor visitante do ICEMS que liderou o estudo. “Também descobrimos que o epidecoder era eficaz na identificação de substâncias que podem bloquear outra proteína, chamada RNA desmetilase, e exploramos como as mudanças nas proteínas chamadas histonas podem estar relacionadas ao abuso de drogas”.
Os pesquisadores planejam conduzir estudos adicionais para melhorar a precisão e a especificidade do epidecoder. “Queremos incluir mais detalhes sobre onde, como e quantas modificações ocorrem em genes”, diz Joshi. “À medida que os dados se tornam mais complexos, também pretendemos fornecer aos usuários vários testes estatísticos para aprimorar os recursos da ferramenta”.