1. marts 2016

Ny software skaber overblik over genomsekventeringens big data

Innovation

Siden det i år 2003 for første gang lykkedes forskere at kortlægge hele det menneskelige genom er udviklingen gået fantastisk hurtigt, og en proces som i starten tog mange år og kostede milliarder, kan i dag udføres på få dage. I Klaus Hansens forskningsgruppe på BRIC ved Københavns Universitet, har forskere udviklet en ny type software som gør det betydeligt hurtigere at analysere og fortolke de enorme datamængder, teknologien stiller til rådighed.

 - Mængden af information som en genomforsker skaber og lægger til grund for et stykke videnskabeligt arbejde er vokset millionfold i løbet de seneste to årtier. I dag består udfordringen ikke i at skabe data, men i at udforske dem og udlede betydningsfulde konklusioner. Det kan dette analyseværktøj som vi kalder ”EaSeq” hjælpe med, Lektor Klaus Hansen

ChIP sekventering - Et kig ind i cellernes arbejdsprocedurer

Den nye software, kaldet EaSeq, er udviklet til analyse af såkaldt ChIP sekventering. DNA sekventering bruges til at aflæse rækkefølgen af de baser, vores DNA består af, og ChIP sekventering er en videreudvikling af denne metode, hvor sekvenserne anvendes til at fastslå forskellige cellekomponenters tilstedeværelse i genomet på et givent tidspunkt:

 - Groft sagt kan ChIP-sekventeringsmetoden sammenlignes med et mikroskop, der gør det muligt at ’se’ forskellige cellekomponenters brug og tilstedeværelse i hele genomet til et givent tidspunkt. Metoden er relativt ung og har potentiale til at finde endnu større anvendelse inden for mange videnskabelige områder, der vil have gavn af at forstå, hvordan raske og syge celler styrer og bruger generne, Lektor Mads Lerdrup (udvikler af softwaren).

Bedre arbejdsredskab giver bredere anvendelsesmuligheder

ChIP sekventering har gjort det muligt at tilvejebringe enorme mængder data nemt og hurtigt, men indtil nu har analysen af disse data været en tung og langsommelig proces. Meget af den analysesoftware, man har anvendt har krævet programmeringserfaring, og forskere har derfor været afhængige af specialister for overhovedet at kunne aflæse og analysere deres data. Den nye software der er udviklet på BRIC er langt mere visuel og intuitiv, og gør det muligt for biomedicinske forskere selv at danne sig overblik og afprøve hypoteser ud fra deres data. Det betyder, at analyser forskerne tidligere har ventet uger på, nu kan udføres af dem selv på få timer.

Et udpluk af de mange visualiseringsmuligheder, som det nye software giver forskerne når de skal aflæse og forstå cellens brug af genomet.

DNA sekventering vinder idag indpas på det kliniske område, hvor den anvendes til diagnosticering og målretning af behandling på blandt andet kræftområdet. Forskerne bag udviklingen af ”EaSeq” ser lignende perspektiver for ChIP sekventering i det kliniske arbejde, og i den forbindelse vil gode analyseredskaber være en forudsætning:

 - Selve DNA sekvensen siger meget lidt om hvordan en celle reelt afkoder DNAet, og for at forstå dette er det nødvendigt at kortlægge hvilke cellekomponenter, der er tilstede i de forskellige dele af genomet på et givent tidspunkt. Det er vores håb, at vi ved at ved gøre denne proces mere gennemførlig, gør det muligt for forskere at tilvejebringe sådan viden hurtigere, og i sidste ende bedre inddrage forståelsen af hvordan cellerne bruger genomet til udvikling og anvendelse af behandlinger i sundhedsvæsenet, Lektor Mads Lerdrup.

Dette forskningsprojekt er støttet af Danmarks Grundforskningsfond, og resultatet er netop offentliggjort i det internationalt velansete tidskrift Nature Structural & Molecular Biology