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RNA World Descrição do projeto

O RNA World é um supercomputador distribuído que usa computadores conectados à Internet para promover a pesquisa de RNA. Este sistema é utilizado para identificar, analisar, estruturar a previsão e projetar moléculas de RNA baseado em software estabelecido de bioinformática de alto desempenho e alto rendimento.

Ao contrário das abordagens clássicas de bioinformática, a RNA World não depende de computadores desktop individuais, servidores web ou supercomputadores. Em vez disso, representa um cluster em constante evolução de máquinas distribuídas globalmente de todos os tipos. Como tal, o RNA World é muito heterogêneo e atualmente inclui computadores conectados à Internet usando o sistema operacional linux, Windows ou OSX, dependendo da aplicação considerada - seu computador pode ser uma parte importante do RNA World. O fato de que os custos de hardware e eletricidade são suportados pelos apoiadores voluntários abre a possibilidade de realizar muitas investigações interessantes que não seriam viáveis do ponto de vista econômico. Por sua vez, a RNA World não busca lucro, usa apenas código aberto e disponibilizará suas descobertas publicamente.

Em sua forma atual, a RNA World opera uma versão de software de análise totalmente automatizada e de alta produtividade de Infernal¹, um pacote de programas disponíveis em Sean Eddys grupo de trabalho que foi desenvolvido para a identificação sistemática de RNAs não-codificantes. O objetivo deste subprojeto RNA World é identificar e publicar sistematicamente todos os membros conhecidos da família de RNA em todos os organismos conhecidos. Com a sua ajuda, também gostaríamos de ter estabelecido bancos de dados de bioinformática, como Rfam² com nossos resultados para ajudar a melhorar significativamente sua pontualidade e reduzir seus custos de manutenção.

Ao contrário de outros projetos de 'computação distribuída e em grelha' (distributed & grid computing), os desenvolvedores da RNA World projetam interfaces de usuário universais baseadas em navegador web que permitem que cientistas não associados usem a RNA World para seus próprios propósitos de pesquisa juntamente com nossos próprios projetos de pesquisa. E tudo isso de graça.

Por que RNA?

Cada proteína celular é produzida com base em uma molécula mensageira de vida curta, a chamada ARNm. Este ARNm é então reconhecido por um motor celular que traduz a sequência de bases do ARNm na proteína associada (uma sequência de aminoácidos). Curiosamente, este maquinário de síntese protéica, conhecido como ribossoma, é um ribozima, ou seja, ele age como uma coleção cataliticamente ativa de várias moléculas de RNA.

Os RNAs não servem apenas como moléculas mensageiras ou desempenham funções estruturais, tais como ARNt, mas, como muitas proteínas, podem atuar como catalisadores que realizam reações bioquímicas. Além disso, o ribossomo contém vários componentes protéicos e, juntamente com os RNAs, forma uma partícula altamente complexa [ribeira, mas a função das proteínas ribossômicas é principalmente restrita a tarefas de estruturação, de modo que o ribossomo é o correto. Pode tomar forma.

Além disso, o ribossomo contém vários componentes protéicos e forma um complexo altamente junto com os RNAs Nucleoproteínas, no entanto, a função das proteínas ribossômicas é principalmente limitada a tarefas de estruturação, de modo que o ribossomo possa assumir sua forma correta.

Curiosamente, a análise original do genoma humano mostrou que aparentemente apenas uma proporção muito pequena do DNA do nosso genoma codifica proteínas. Os cientistas inicialmente pensaram "Por que esse DNA de lixo é bom?" ou "Não podemos simplesmente remover essas áreas?". Entretanto, tornou-se claro que uma grande parte dos processos regulatórios que ocorrem nas células humanas são provavelmente determinados por pequenos RNAs, miRNAs. Entre outras funções, esses miRNAs parecem ser responsáveis por uma célula da pele se torna a uma célula da pele, enquanto um músculo, fígado ou célula de cabelo realmente se diferencia do tipo celular exato durante o desenvolvimento de células-tronco embrionárias, embora o material genético (DNA) de todas essas células muito diferentes são basicamente idêntica. Além disso, parece que muitos tipos de câncer são acompanhados por uma mudança maciça no perfil normal de miRNA ou, nas células afetadas, por essa mudança na produção de miRNA. Além disso, entretanto, foram descobertos os vírus, que infiltram miRNAs nas células-alvo afetadas por eles e os utilizam para deliberadamente alterar a rede reguladora de tal forma que certas doenças surgem.

Com base nos fatos brevemente descritos acima, podemos afirmar claramente que os avanços abrangentes na pesquisa de RNA - por exemplo, o apoio ao projeto RNA World pode levar a descobertas importantes que poderiam, em última instância, contribuir significativamente para o desenvolvimento futuro de medicamentos.

Literatura

(1) Infernal 1.0: inference of RNA alignments. Nawrocki EP, Kolbe DL, Eddy SR. Bioinformatics. 2009 May 15;25(10):1335-7. Epub 2009 Mar 23. PMID: 19307242.

(2) Rfam: updates to the RNA families database. Gardner PP, Daub J, Tate JG, Nawrocki EP, Kolbe DL, Lindgreen S, Wilkinson AC, Finn RD, Griffiths-Jones S, Eddy SR, Bateman A. Nucleic Acids Res. 2009 Jan;37(Database issue):D136-40. Epub 2008 Oct 25. PMID: 18953034.

(3) Petabyte-scale innovations at the European Nucleotide Archive. Cochrane G, Akhtar R, Bonfield J, Bower L, Demiralp F, Faruque N, Gibson R, Hoad G, Hubbard T, Hunter C, Jang M, Juhos S, Leinonen R, Leonard S, Lin Q, Lopez R, Lorenc D, McWilliam H, Mukherjee G, Plaister S, Radhakrishnan R, Robinson S, Sobhany S, Hoopen PT, Vaughan R, Zalunin V, Birney E. Nucleic Acids Res. 2009 Jan;37(Database issue):D19-25. Epub 2008 Oct 31. PMID: 18978013.