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L’analisi delle sequenze evolutive in aiuto della biologia molecolare

Per approfondire la ricerca in biologia molecolare sono emersi nuovi strumenti sostenuti da tecniche altamente avanzate che includono l’allineamento di sequenze evolutive.
L’analisi delle sequenze evolutive in aiuto della biologia molecolare
La ricerca in biologia molecolare dipende in buona parte dall’allineamento di sequenze, che include l’arrangiamento di sequenze di DNA, RNA o proteine per concentrarsi su somiglianze e relazioni biologiche. Ma l’approccio non è sufficientemente flessibile per comprendere le questioni evolutive in biologia molecolare, e sono quindi necessarie soluzioni più avanzate.

Il progetto AMESA (Advanced methods for evolutionary sequence analysis), finanziato dall’UE, ha studiato il concetto di allineamento di sequenze evolutive con l’obiettivo di portare le analisi comparative a un livello superiore. Ha lavorato per definire nuovi approcci che potessero sostenere, per esempio, la ricerca in campo agricolo e medico. In particolare ha affrontato sfide come i più grandi dataset mai creati e le specificità dei dati ottenuti da piattaforme di sequenziamento di nuova generazione (next-generation sequencing, NGS).

Dopo intensi ricerca e sviluppo il team del progetto ha sviluppato due strumenti di analisi che possono sostenere e approfondire efficacemente l’analisi di sequenze evolutive. Uno di questi è PAGAN, un programma di allineamento di sequenze multiple e sviluppo algoritmico per allineamento ed estensione di allineamento de novo con considerazione delle linee filogenetiche, che rappresenta la base della ricerca del progetto. PAGAN ha inoltre sostituito un metodo precedente, PRANK, diventando l’approccio più importante nel settore.

L’altro strumento, Wasabi, rappresenta un ambiente a gestione grafica ideale per l’analisi di sequenze evolutive e la condivisione di dati. Questa pratica interfaccia basata su cloud e intuitiva nell’uso funziona con PAGAN e altri metodi di analisi per favorire l’analisi di sequenze e la condivisione di dati. La sua potenza nella visualizzazione dei dati può essere sfruttata da qualsiasi dispositivo collegato a internet. Wasabi può generare risultati riproducibili e può essere facilmente abbinato a strumenti di analisi complementari.

Per entrambi i prodotti sono previsti sviluppi e perfezionamenti oltre l’ambito del progetto, con la prospettiva di strumenti ancora più potenti e ottimizzati di quanto mai raggiunto prima per il progresso della ricerca in biologia molecolare. L’agricoltura, la medicina, la biodiversità e tanti altri settori beneficeranno di questa coraggiosa ricerca e degli strumenti nati da AMESA.

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Keywords

Analisi di sequenze evolutive, allineamento di sequenze evolutive, AMESA, sequenziamento di nuova generazione, estensione di allineamento