开源软件自动化RNA分析加速药物开发
斯克里普斯研究所的科学家们公布了一个新的软件工具研究RNA(核糖核酸)的分子,具有许多生物的关键角色。开源应用程序,“皮西亚斯”,描述了5月3日,2022年自然通讯,加速的过程描述和量化rna在基础研究和药物的设置。
这个应用程序是专门设计来分析RNA通过一个名为质谱的方法生成的数据。“质量规范”是常用的评价不标准的简单链RNA的RNA分子核苷酸而是以某种方式修改。在他们的示威活动,研究人员表明,皮西亚斯可以用来迅速识别和量化修改RNA分子像那些在当前辉瑞和现代化COVID-19信使核糖核酸疫苗。
“RNA质谱数据的分析一直是一个相对艰苦的过程,没有发现在其他领域的生物研究的工具,所以我们的目标与皮西亚斯将进入21世纪,“研究高级作者说詹姆斯•威廉姆森博士系的教授综合结构和计算生物学,研究和学术事务和副总统斯克里普斯研究。
这项研究的第一作者是路易吉D 'Ascenzo博士和安娜·罗德博士,博士后研究助理和威廉姆森的实验室在研究过程中。
RNA化学非常相似的DNA, RNA分子在细胞参与基因翻译成蛋白质的过程,以及微调基因活性。此外,RNA-based therapeutics-which包括辉瑞和现代化疫苗是视为一种非常有前途的新类的药品,原则上能够触及他们的生物目标更有说服力地、有选择地比传统的小分子药物。
一个常用工具检测RNA分子的化学修饰是质谱分析,可本质上认识到RNA及其修改基于它们的质量。自然rna往往影响其功能的修改,而rna用于疫苗和RNA-based药物几乎总是修改人工优化他们的活动和减少副作用。到目前为止,方法处理原始质谱数据修改rna已经相对缓慢和manual-thus非常labor-intensive-in对比相应的蛋白质领域的分析方法,为例。
威廉森和他的团队开发了皮西亚斯,基于Python编程语言,大大提高的自动化处理。应用程序需要质量规范RNA样本作为输入的数据,并输出预测RNA序列和化学修饰,也使得它易于量化的方式不同的RNA样本。
团队展示了皮西亚斯的速度、准确性和通用性使用规范数据质量重要的细菌和酵母rna,信使rna和SARS-CoV-2突起蛋白像那些用于辉瑞和现代化COVID-19疫苗。
“我们希望公司参与生产核糖核酸疫苗和其他RNA治疗会发现皮西亚斯有用,例如在监控产品质量,”威廉森说。
研究人员目前正在使用皮西亚斯的研究自然的rna,并持续优化软件。
皮西亚斯Github上免费软件存储库。
参考:D 'Ascenzo L,罗德,年代,阿伯纳西等。皮西亚斯:一个软件包的自动化分析RNA序列通过串联质谱分析和修改。Nat Commun。2022;13:2424。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 30057 - 5
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