Onderzoekers van Ben-Gurion University passen taalkunde toe op de studie van DNA-replicatie

Dr. Barak Akabayov in zijn laboratorium. Foto BGU

Steeds meer wetenschappelijke ontdekkingen en doorbraken vinden plaats vanwege innovatieve en onconventionele benaderingen van onderzoek. Aan de Ben-Gurion Universiteit van de Negev besloot een computationele biochemicus om DNA-replicatie te onderzoeken vanuit een taalkundig perspectief.

DNA wordt weergegeven door groeperingen van letterreeksen en Dr. Barak Akabayov (hieronder afgebeeld) wilde zien of hij nieuwe inzichten kon krijgen door de structuur van die reeksen te analyseren.

De bevindingen van hem en zijn team zijn onlangs gepubliceerd in het prestigieuze peer-reviewed tijdschrift Nucleic Acids Research.

DNA-eiwit-interacties ondersteunen levende cellen en het begrijpen ervan zou kunnen leiden tot het vermogen om hun replicatie te beheersen. Dr. Akabayov bouwde een machine learning-algoritme en ontdekte dat lettergroeperingen in DNA zich op voorspelbare manieren herhalen. Hij ontdekte ook dat het analyseren van de groeperingen taalkundig hun functies onthulde. Zijn algoritme kan zowel belangrijke groeperingen identificeren als toekomstige groeperingen voorspellen, wat de basis legt voor een geheel nieuwe benadering van de ontwikkeling van geneesmiddelen.

Omdat hij niet tevreden was met alleen theoretisch bewijs, verifieerden hij en zijn team de resultaten experimenteel.

"We waren succesvol in het ontwikkelen van een multidisciplinaire aanpak die innovatief is op een aantal niveaus", legt Dr. Akabayov uit, "Dankzij de tool die we hebben ontwikkeld, kunnen we specifieke interacties tussen DNA en eiwitten controleren en die DNA-sequenties identificeren die zijn belangrijk om netjes te dupliceren voordat de cel zich splitst. Ik geloof dat we deze aanpak kunnen gebruiken om in de toekomst innovatieve nieuwe medicijnen te plannen als dat nodig is."

Andere onderzoekers van BGU waren: afgestudeerde studenten Adam Soffer, Sarah E. Eisdorfer, Morya Ifrach, Stefan Ilic, Ariel Afek, Hallel Shussheim en Dr. Dan Vilenchik van de School of Computer and Electrical Engineering.

Dr. Akabayov is lid van de afdeling Scheikunde van de Faculteit der Natuurwetenschappen en het Data Science Research Center. Deze studie werd ondersteund door de Israel Science Foundation .