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Description du projet mondial de description des ARN

ARN Monde est un projet de cybernétique distribuée qui utilise des ordinateurs interconnectés par Internet pour faire progresser les recherches sur les ARNs. Ce système est utilisé pour identifier, analyser, prédire structurellement et concevoir des molécules dâ??ARNs sur la base de logiciels utilisant des modèles bioinformatiques de haute performance, de manière à obtenir des résultats pertinents.

Contrairement à lâ??approche bioinformatique classique, ARN Monde ne se sert pas que de lâ??ordinateur du chercheur ou de son réseau de supercalculateurs mais dâ??un réseau mondial dâ??ordinateurs en constante évolution à travers le calcul distribué. Donc, ARN Monde est très hétérogène et, selon le sous projet, permet de fonctionner sur les systèmes dâ??exploitation Linux, Windows ou OSX. Votre ordinateur pourrait être un élément important de ce réseau. Le fait que le coût en matériel et électricité soit partagé par les volontaires augmente les possibilités de réaliser des analyses intéressantes sans lequel lâ??aspect économique ne nous permettrait pas de mener à bien ce projet. En retour ARN Monde est utilisé strictement à des fins scientifiques, exclusivement par du code source informatique libre et les résultats seront accessibles au public.

Tel quâ??il est actuellement, le logiciel ARN Monde fonctionne à travers une version du logiciel entièrement automatisé de Infernal ¹), la suite dâ??un logiciel développé au départ à Laboratoire Sean Eddys pour lâ??identification systématique dâ??ARNs non codés. Le but de ce sous projet ARN Monde est dâ??identifier systématiquement tous les types de familles dâ??ARNs connus dans tous les organismes connus actuellement et de rendre les résultats des recherches dans un planning continu. Avec votre aide, nous espérons aussi constituer des bases de données bioinformatiques tel que Rfam² avec nos résultats pour réduire le coût de leur future maintenance.

Contrairement à dâ??autres projets de calcul distribué, les développeurs dâ??ARN Monde conçoivent et généralisent les formes dâ??interfaces utilisateurs qui, en parallèle avec les projets sur lesquels nos équipes de recherche travaillent, permettent à un scientifique indépendant de proposer son propre projet de recherche de manière similaire en se servant dâ??un site web, gratuitement évidemment.

Pourquoi ARN ?

Chaque protéine est une molécule produisant un messager transitant, appelé mARN. Cet mARN est ensuite reconnu par une machinerie cellulaire qui traduit la séquence de la base mARN dans la protéine correspondante (qui est une séquence dâ??acides aminés). Cette machinerie de synthèse protéique, appelée ribosome, est en fait un ribozyme, le catalytique actif qui assemble plusieurs molécules dâ??ARNs. Donc, les ARNs ne servent pas seulement de molécules messagères pour effectuer des fonctions structurelles comme par exemple le tARN mais peut aussi servir de catalyseur pour des réactions biochimiques comme pour les enzymes protéiques. Bien sûr, le ribosome contient aussi de nombreuses autres protéines puisque câ??est une entité très complexe ribonucléoprotéine mais celles-ci prédominent principalement les fonctions structurelles, exemple: sa forme.

De manière fascinante, lâ??analyse initiale de la séquence du génome humain génome révéla que, apparemment, seule une petite fraction de notre génome ADN encodait les protéines. Les scientifiques pensèrent au début "Quâ??est-ce que ce foutoir dâ??ADN ?" ou "Ne pouvons-nous pas simplement lâ??effacer ?". Aujourdâ??hui, il est clair que la plupart des phénomènes de régulation qui se passent dans la cellule humaine cellule puissent être régis par de petits ARNs, appelés miARN. Entre autres fonctions, elles apparaissent responsables de faire en sorte quâ??une cellule de peau devient une cellule de peau différenciation cellulaire, une de muscle, de foie ou de cheveu, en cellule de muscle, en cellule de foie ou en cellule de cheveu pendant le développement et tout ceci alors que leur matériel génétique (ADN) de toutes ces cellules différentes est essentiellement identique.Par ailleurs, il semble que beaucoup de types de cancer sont accompagnés par ou même résultent dâ??une dérégulation du profil miARN de la cellule en question. De plus, les virus ont été découverts pour amener le miARN à modifier le réseau régulateur de la cellule cible malade.

Par conséquent, nous pouvons clairement énoncer quâ??investir dans la recherche ARN, exemple : en aidant le projet distribué de supercalculateurs RNA Monde, donnera inéluctablement dâ??importantes découvertes qui pourraient aussi avoir un impact significatif pour la médecine future.

References

(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.