Una nuova era nell’analisi dei dati omici
Gli avanzamenti nelle tecnologie ad alto rendimento hanno reso possibile il monitoraggio a livello genomico, trascrittomico e regolatorio di varie molecole biologiche. Queste analisi portano a un sovraccarico di dati, che richiedono metodi computazionali per effettuare analisi e data mining. È auspicabile combinare dati provenienti da tecnologie omiche differenti per ottenere un quadro più completo di espressione genica, abbondanza di proteine o dei vari processi intracellulari. L’obiettivo primario dell’iniziativa KEPAMOD (Knowledge exchange in processing and analysis of multi-omic data), finanziata dall’UE, riguarda l’integrazione dei dati multi-omici. A tale scopo, i partner del progetto hanno eseguito scambi di personale in termini di esperti e giovani ricercatori, tra gli istituti di ricerca, al fine di ottenere conoscenze nell’analisi dei dati relativi alla tecnologia omica. L’obiettivo era quello di comprendere le tecniche e le metodologie di proteomica e genomica funzionale. I ricercatori hanno utilizzato il canale acquaporina 2 (AQP2) come proteina modello per l’analisi proteomica. Oltre al suo ruolo nell’omeostasi dell’acqua nei mammiferi, la proteina AQP2 serve a legare le integrine e promuovere la morfogenesi e la migrazione delle cellule epiteliali renali. La proteina AQP2 è stata isolata, purificata e preparata per l’analisi relativa alla spettrometria di massa. Inoltre, i ricercatori hanno ottenuto competenze e formazione in ambito di bioinformatica nell’analisi dei dati di sequenziamento dell’RNA. Attraverso la collaborazione con la Cina, hanno determinato che il problema principale con le attuali tecniche di integrazione dei dati multi-omici riguarda i molteplici passaggi manuali necessari per la trasformazione dei dati. A tale scopo, è stata sviluppata un’applicazione che ha permesso il trasferimento di dati multi-omici al software di simulazione delle reti di interazione molecolare. L’introduzione di un passaggio automatizzato ha immediatamente ridotto la probabilità di errore, come è stato possibile osservare nei seguenti test approfonditi sulle reti semplici ed estese. Le tecniche di integrazione dei dati multi-omici del progetto KEPAMOD sono state applicate per comprendere i fenomeni di meccanotrasduzione e collegarli a manipolazioni meccaniche come per esempio l’agopuntura, un approccio terapeutico utilizzato nell’artrite reumatoide. Al fine di delineare la rete molecolare relativa all’artrite reumatoide e identificare nuovi bersagli per la terapia, sono stati analizzati diversi insiemi di dati eterogenei di origine biochimica.
Parole chiave
Omica, analisi dei dati, genomica, trascrittomica, dati multi-omici, acquaporina 2, artrite reumatoide
