Продолжаем рассказывать о результатах молодых исследователей на июльской программе «Большие вызовы»
Участники научно-технологической образовательной программы «Большие вызовы» разработали и протестировали алгоритм для распознавания возраста по анализу ДНК, выделенной из крови. Проектом руководили: Евгений Рогаев, доктор биологических наук, заведующий лабораторией эволюционной геномики Института общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН, старший научный сотрудник Научного парка «Сириус» Андрей Манахов и младший научный сотрудник лабораторией эволюционной геномики Института общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН Филипп Афанасьев.
Старение – естественный процесс, при котором организм со временем изнашивается, клетки обновляются медленнее, органы перестают выполнять свои функции. Недавние исследования показали, что с возрастом в ДНК происходят изменения – как на уровне последовательности нуклеотидов (мутации), так и на уровне их модификации, в частности происходит изменение уровня метилирования ДНК.
«По состоянию метилирования участков ДНК можно вычислять возраст человека, например, в криминалистике, а также использовать такой анализ в медицинских и прогностических целях», – объяснил участник проекта Иван Нестеров из Барнаула.
Школьники изучили профили ДНК-метилирования людей разных возрастных категорий (более 9000 человек). В ходе анализа больших эпигенетических данных, в том числе и с использованием методов машинного обучения, удалось идентифицировать четыре участка ДНК, изменения метилирования которых наиболее заметны, и на основании их разработать компьютерную модель, способную с достаточно высокой точностью предсказывать возраст человека, основываясь на характеристиках его ДНК.
«Освоенный школьниками алгоритм поможет определять возраст человека всего по
четырем участкам ДНК» Во всех других существующих на сегодняшний день моделях используется большее количество геномных локусов, что делает их более сложными с точки зрения экспериментальной работы. Еще одно преимущество нашего проекта заключается в исследовании так мало изученной ДНК славян. Это сократит вероятность ошибки во время анализа, так как метилирование в разных популяциях отличается», – добавил один из руководителей проекта Андрей Манахов.
«Чтобы провести тест, необходимо поместить в разработанную нами систему данные об уровне ДНК-метилирования четырех фрагментов ДНК и программа определит возраст» – рассказала участница проекта Полина Гуржий из Якутска.
Участники представили разработанный алгоритм на фестивале проектов «Большие вызовы».
