ஒருங்கிணைந்த தளம் மருந்து கண்டுபிடிப்பு செயல்முறையை விரைவுபடுத்துவதாக உறுதியளிக்கிறது – அறிவியல் நாளிதழ்

பல்வேறு திரையிடல் தளங்களில் இருந்து தகவல்களை ஒருங்கிணைக்க மூலக்கூறு உயிரியல், பகுப்பாய்வு வேதியியல் மற்றும் பயோ இன்ஃபர்மேடிக்ஸ் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஒரு புதிய அணுகுமுறை இயற்கை தயாரிப்புகள் மருந்து கண்டுபிடிப்பில் உள்ள மிகப்பெரிய சவால்களை நிவர்த்தி செய்கிறது என்று நவம்பர் 30 இல் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வில் தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது. தேசிய அறிவியல் அகாடமியின் செயல்முறைகள்.

ஒரு நாவல் உயிரியல் சேர்மத்தின் செயலின் பொறிமுறையையும் உயிரியல் இலக்கையும் தீர்மானிப்பது ஒரு பெரிய சவாலாகும். இயற்கையிலிருந்து சிக்கலான கலவையில் உயிரியல் செயல்பாட்டை இயக்கும் மூலக்கூறு அல்லது மூலக்கூறுகளை அடையாளம் காண்பது மற்றொரு மைய சவால்.

“இந்த இரண்டு பெரிய கருத்துக்கள் எங்கள் கூட்டுத் திட்டத்தின் மையத்தில் உள்ளன, மேலும் இந்த இரண்டு கேள்விகளையும் முழுமையாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட அணுகுமுறையில் ஒன்றாகக் கொண்டுவருகிறது” என்று UC சாண்டா குரூஸில் வேதியியல் மற்றும் உயிர்வேதியியல் பேராசிரியரான ஜான் மேக்மில்லன் கூறினார்.

மேக்மில்லனைத் தவிர, ஸ்காட் லோகி, வேதியியல் மற்றும் உயிர்வேதியியல் பேராசிரியர் மற்றும் UC சாண்டா குரூஸில் உள்ள வேதியியல் ஸ்கிரீனிங் மையத்தின் இயக்குனர், பிரிட்டிஷ் கொலம்பியாவில் உள்ள சைமன் ஃப்ரேசர் பல்கலைக்கழகத்தில் ரோஜர் லைனிங்டன் மற்றும் டெக்சாஸ் பல்கலைக்கழக தென்மேற்கு மருத்துவ மையத்தில் மைக்கேல் வைட் ஆகியோர் இணைந்துள்ளனர்.

இரண்டு முற்றிலும் மாறுபட்ட ஸ்கிரீனிங் தளங்களின் முடிவுகளை ஒருங்கிணைத்து, அவற்றின் இயற்கையான தயாரிப்பு நூலகங்களின் அடுத்த தலைமுறை வளர்சிதை மாற்ற பகுப்பாய்வுடன் இதை இணைப்பதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் இயற்கையான தயாரிப்பு உயிரியல் தன்மைக்கான தனித்துவமான மற்றும் சக்திவாய்ந்த கட்டமைப்பை உருவாக்கினர். தோராயமாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நுண்ணுயிர் இயற்கை தயாரிப்பு பின்னங்களின் ஒரு சிறிய தொகுப்பை திரையிட இந்த அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி, அவர்களால் அறியப்பட்ட கலவையை (ட்ரைகோஸ்டாடின் ஏ) அடையாளம் காண முடிந்தது மற்றும் அதன் செயல்பாட்டின் பொறிமுறையை உறுதிப்படுத்த முடிந்தது; அறியப்பட்ட கலவையை (சுருகாமைடு) நாவல் உயிரியல் செயல்பாடுகளுடன் இணைக்கவும் (சைக்ளின் சார்ந்த கைனேஸ் தடுப்பு); சிக்கலான உயிரியல் செயல்பாடுகளுடன் புதிய சேர்மங்களை (பார்கமைசின்கள் ஏ மற்றும் பி) கண்டறியவும்.

“எதிர்பார்த்தபடி குழுக்கள் செயல்படுவதைக் கூறும் அறியப்பட்ட கலவையைக் கண்டறிவது, பின்னர் அறியப்பட்ட கலவையை ஒரு புதிய செயல்பாட்டு வழிமுறையுடன் தொடர்புபடுத்த முடிந்தது” என்று மேக்மில்லன் கூறினார். “இறுதியாக, அறியப்பட்ட எந்த சேர்மங்களைப் போலல்லாமல் தனித்துவமான உயிரியல் கையொப்பத்துடன் ஒரு புதிய இரசாயன கலவையை நாங்கள் கண்டுபிடித்தோம். இது ஒரு அற்புதமான கண்டுபிடிப்பு, நாங்கள் மேலும் ஆராய விரும்புகிறோம்.”

ஆராய்ச்சியாளர்கள் சிமிலாரிட்டி நெட்வொர்க் ஃப்யூஷன் (SNF) எனப்படும் உயிரி தகவல்தொடர்பு முறையைப் பயன்படுத்தினர், இது சிக்கலான தரவுத்தொகுப்புகளை ஒருங்கிணைக்க உருவாக்கப்பட்டது, அவர்களின் ஆய்வகங்கள் உருவாக்கிய இரண்டு இயற்கை தயாரிப்பு திரையிடல் தளங்களில் இருந்து தரவை இணைக்க. மேக்மில்லனின் ஆய்வகத்தால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு இயங்குதளம் (செயல்பாட்டு சிக்னேச்சர் ஆன்டாலஜி, அல்லது ஃப்யூஷன்), அறியப்பட்ட மற்றும் அறியப்படாத சேர்மங்களால் உயிரணுக்களில் தூண்டப்பட்ட மரபணு வெளிப்பாடு கையொப்பங்களைப் பயன்படுத்துகிறது.

“அறியப்பட்ட சேர்மங்களில் ஒன்றின் ஒத்த விளைவுகளை நாம் கண்டால், அது ஒரே மாதிரியான செயல்பாட்டு வழிமுறையை பரிந்துரைக்கிறது. பல தனித்துவமான சிறிய மூலக்கூறுகளின் உயிரியல் செயல்பாட்டைப் புரிந்துகொள்ள இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை திறம்பட பயன்படுத்தியுள்ளோம்” என்று மேக்மில்லன் கூறினார்.

மற்றொரு தளம், லோகியின் ஆய்வகத்தால் உருவாக்கப்பட்ட சைட்டோலாஜிக்கல் விவரக்குறிப்பு (CP) தொழில்நுட்பம், திரையிடப்பட்ட மாதிரிகள் வெளிப்படும் செல்களின் உயர்-உள்ளடக்க பட பகுப்பாய்வு மற்றும் முக்கிய சைட்டாலஜிக்கல் அம்சங்களை முன்னிலைப்படுத்த ஃப்ளோரசன்ட் ஆய்வுகளின் குழுவுடன் படிந்துள்ளது. தானியங்கு ஒளிரும் நுண்ணோக்கி படங்கள் ஒவ்வொரு மாதிரிக்கும் மொத்தம் 251 தனிப்பட்ட சைட்டாலஜிக்கல் அம்சங்களை அளிக்கின்றன.

மேக்மில்லன்ஸ் மற்றும் லைனிங்டனின் ஆய்வகங்களால் உருவாக்கப்பட்ட சிக்கலான இயற்கை தயாரிப்பு நூலகங்களைத் திரையிட ஆராய்ச்சியாளர்கள் CP மற்றும் FUSION தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தினர். இந்த நூலகங்கள் இரண்டு ஆய்வகங்களால் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கடல் பாக்டீரியாவிலிருந்து பெறப்பட்டன.

பயோஆக்டிவ் இயற்கைப் பொருட்களைத் தேட, ஆய்வாளர்கள் ஆய்வகத்தில் பாக்டீரியா விகாரங்களை வளர்த்து, ஒவ்வொரு விகாரத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் அனைத்து சேர்மங்களின் கச்சா சாற்றை உருவாக்கி, பின்னர் குரோமடோகிராஃபியைப் பயன்படுத்தி ஒவ்வொரு சாற்றையும் தொடர்ச்சியான பின்னங்களாக பிரிக்கிறார்கள், ஒவ்வொன்றும் இரண்டு முதல் 20 கலவைகள் உள்ளன.

மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி முறைகள் சிறிய மூலக்கூறுகளின் (“வளர்சிதை மாற்றவியல்”) பெரிய அளவிலான ஆய்வுக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் ஒவ்வொரு பின்னத்தின் வேதியியல் கூறுகளையும் அடையாளம் காண உதவும். லைனிங்டன் மற்றும் பிறரால் உருவாக்கப்பட்ட காம்பவுண்ட் ஆக்டிவிட்டி மேப்பிங் எனப்படும் அணுகுமுறையானது மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி அடிப்படையிலான வளர்சிதை மாற்றத்தை உயிரியல் திரையிடல் தரவுகளுடன் ஒருங்கிணைத்து ஒரு கலவையில் உள்ள கலவைகள் ஒரு குறிப்பிட்ட உயிரியல் கையொப்பத்தை இயக்குகின்றன.

புதிய ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியைப் பயன்படுத்தி மாதிரி செயலாக்க பணிப்பாய்வு மற்றும் அவர்களின் கூட்டு செயல்பாட்டு மேப்பிங் தளத்தின் மாற்றியமைக்கப்பட்ட பதிப்பை உருவாக்கினர், இது சிமிலாரிட்டி நெட்வொர்க் ஃப்யூஷன் மூலம் பெறப்பட்ட அவர்களின் திரையிடல் தொழில்நுட்பங்களின் ஒருங்கிணைந்த முடிவுகளை உள்ளடக்கியது.

“கேள்வி என்னவென்றால், ஒரு குறிப்பிட்ட கையொப்பத்தை இயக்கும் இரசாயனங்களை வெளியேற்றுவதற்கும், செயல்பாட்டின் பொறிமுறையைப் பற்றி இன்னும் வலுவான கணிப்புகளைச் செய்வதற்கும் நாம் அனைத்தையும் பயன்படுத்தலாமா? எங்கள் அணுகுமுறை அதை மிகவும் கணிசமான முறையில் நிறைவேற்ற அனுமதித்தது” என்று மேக்மில்லன் கூறினார்.

மேக்மில்லன், லோகி மற்றும் லைனிங்டன் ஆகியோரைத் தவிர, டெக்சாஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் தென்மேற்கு மருத்துவ மையத்தில் மைக்கேல் வைட், சுசி ஹைட், எலிசபெத் மெக்மில்லன், அனம் ஷேக், ரேச்சல் வேடன், ஜியோன் லீ மற்றும் ஷுகுவாங் வெய் ஆகியோர் கட்டுரையின் இணை ஆசிரியர்களாக உள்ளனர்; சைமன் ஃப்ரேசர் பல்கலைக்கழகத்தில் ட்ரெவர் கிளார்க், கென்ஜி குரிடா, ஜேக் ஹேக்கி மற்றும் ஃபாஸ்டோ கார்னேவல்-நெட்டோ; மற்றும் வால்டர் ப்ரே, அஸ்வத் காதில்கர், ஸ்காட் லா மற்றும் அக்ஷர் லோஹித் ஆகியோர் UC சாண்டா குரூஸில். இந்த வேலைக்கு தேசிய சுகாதார நிறுவனங்கள் ஆதரவு அளித்தன.