Ahogy a konferenciák legtöbbje, úgy a Magyar Bioinformatikai Társaság éves konferenciája is on-line került megrendezésre. Ennek egyik vitathatatlan előnye volt, hogy több külföldön dolgozó magyar kutató is beszélhetett munkájáról. Hátránya pedig (az ingyen kaja hiányán kívül) az informális beszélgetések nélkülözése volt. Nézzük is át, manapság az egyes kutatócsoportokat milyen kihívások foglalkoztatják. A konferencia anyaga itt található.

Korcsmáros Tamás: Hogyan hat a sejtjeinkre a SARS-CoV-2 fertőzés? Hálózatbiológiai vizsgálatok és lehetőségek

A SARS-CoV-2 vírus a fertőzés során egy úgynevezett citokin-vihart okoz, amelynek pontos megértéséhez a jelátviteli mechanizmusok feltérképezése szükséges. A csoport ezen a téren már elég tapasztalatot gyűjtött össze, ezért ezen az úton indultak el. A ViralLink segítségével elemezhető, hogyan hat a vírus mRNS a gazdasejtre. A program számára létfontosságú adatokat az irodalomból szedték össze. Egy másik program, a CytokineLink a sejtek közötti citkokin alapú kommunikációt vette górcső alá. Itt a protein atlaszból megállapították mely sejtek melyik citokin molekulát expresszálják, majd meghatározták a target sejtet az alapján, hogy milyen receptor van a felszínükön. Ezeket az adatokat felhasználva metahálózatokat hoztak létre, ahol szövet-szövet és citokin-citokin kapcsolatok szerepelnek. Az előadás végén a bélrendszeren keresztüli fertőzésről volt szó, ami a vizsgálatok alapján súlyosabb kórlefolyást eredményez.

Manczinger Máté: A kevesebb néha több, avagy miért hátrányosak a generalista HLA molekulák a tumorellenes immunválaszban?

Az adaptív immunválasz során a HLA antigének peptidkötő képessége széles skálán mozog. Amennyiben többféle antigént is képes bemutatni a T-sejtnek, az előnyös egy vírusfertőzés során, mert nagyobb védettséget ad az egyénnek. De mi a helyzet a tumorok esetén? A csoport eredményei szerint a promiszkuózus antigén prezentáló sejt rosszabb immunválaszt vált ki, mert kevés a különbség az egészséges sejtekhez képest. Végeztek RNS szekvenálást is, ahol az alacsony és magas promiszkuitású mintákat hasonlítottak össze. Az eredményül kapott gének GO elemzése T-sejt szabályozással összefüggő géneket írt le.

Makai Szabolcs: Hi-C adatok felhasználásának lehetőségei a genom térbeli szerkezetének leírására az árpa példáján keresztül

A Hi-C adatok a genom különböző pontjai között található kapcsolatokat tárják fel. Gráfelméleti módszerekkel ezek a kapcsolatok vizsgálhatóak. Egy egyszerű, a rugó viselkedésének leírására használt fizikai modellel a kromatin kompartmentek is jellemezhetőek. Az interkromoszómális kapcsolatok modellezésével viszont egy lineáris struktúrát kaptak, amiről az előadónak egy ingasor jutott az eszébe, és ez alapján úgy véli, a működése is hasonló lehet.

Nagy Gergely: A makrofágokat meghatározó transzkripciós faktorok együttműködésének vizsgálata

Nagy mennyiségű chip-seq adatatot elemeztek, és cisztrómokat együttállását vizsgáltak makrofágokban. Sok eredményük már jól ismert irodalmi adatot adott vissza, de az NFE2L2 a MAF-okon kívül más fehérjékkel is tud heterodimert alkotni és cAMP válaszadó elemeket is megköthetnek.

Dankó Benedek: Abnormális transzkripciós mintázatok vizsgálata nagy mennyiségű RNS-szekvenálási adat segítségével mielodiszplasztikus szindrómában

A mielodiszplasztikus szindróma kialakulásában splicing faktor mutációk játszanak szerepet, ezért RNA-seq adatokból olyan splice variánsokat kerestek, amelyek eltérnek a normál szövetektől. Callistot és Salmont használtak az abundancia meghatározására és Iso-kTSP-el nézték az alternatív splice variánsokat. Az előadás fő üzenete az volt, hogy az alkalmazott programok használatától függően eltérő eredményeket kaphatunk.

Kálmán Zsófia: Betegséget okozó mutációk hatásának vizsgálata a coiled-coil szerkezetekre

A coiled-coil moduláris távtartók, állvány fehérjék. A vizsgálatok során az Uniprotból leszedték a fehérje szekvenciákat, a Humsavarból pedig a betegségeket okozó mutációkat. A coiled-coil mutációk többségében idegrendszeri betegségekben fordulnak elő, valamint az erre a régióra eső mutációk kisebb mértékben destabilizáló hatásúak. Ha mégis destabilizáló a hatás, akkor a mutáció a hidrofób magot érinti. Ezen kívül az N terminális régióban található mutációknak kiemelt szerepe van.

Olar Alex: Rheumatoid arthritis betegség automatikus, ízület alapú pontozása röntgen felvételek alapján

A kutatás témája egy Dream challenge-ből indult ki. Az izületi elváltozásokat egy pontozó rendszerrel jellemzik az orvosok, de mivel a kéz minden egyes izületére meg kellene határozni, a gyakorlatban csak nagyon ritkán használják. A versenyben pont az volt a cél, hogy egy algoritmusnak megtanítsák ezt. Először egy neurális hálót használtak az izületek röntgen felvételeken történő azonosítására, majd 12 másikat a predikcióra. A 12 eredményt pedig egy random forest klasszifikációval fűzték egybe.

Radványi Ádám: A standard genetikai kód és kodonmintázatok viszonyának elemzése környezeti adatok fényében: mezofil optimalitás és mutációs trendek

Miért csak egyféle genetikai kód van? A kérdés azért is fontos, mert rajta keresztül az élet eredetére is keressük a válaszokat. Az eddigi vizsgálatok sorra azt állapították meg, hogy az ok abban keresendő, hogy ezzel a kóddal lehet a hibákat minimalizálni. De a kodon használat nem egyenletes a különböző élőlénycsoportok között, mint ahogy ezek a vizsgálatok feltételezik. Ezért ebben a vizsgálatban azt nézték, hogy a kodon használat esetleges hibái hogyan hatnak különböző környezeti feltételek esetén. Azt találták, hogy az extrém magas hőmérsékleten élők esetén egy pontmutáció hatása sokkal súlyosabb. Ezért a genetikai kód valószínűleg a mezofil hőmérsékletű élőlényekre optimális, innen eredhet.

Pajkos Mátyás: Rákbetegségekben mutálódott rendezetlen régiók evolúciós vizsgálata

Az előadás címével ellentétben nem a tumoros megbetegedésekről szól. Az evolúciós vizsgálatokhoz a nagy számú fehérjét valamilyen logika szerint szűrni kellett, ezért csak a tumorokban szerepet játszó fehérjékre korlátozták azt. Megállapították, hogy ezen fehérjék a vizsgálatok szerint ősi eredetűek, a rendezetlen régiók konzerváltak.

Udvarnoki Zoltán: Onkogenetikai elemzések magyar mintákra

A csoport magyar minták onkogenomikai elemzését végzi. A szekvenálástól a szomatikus mutációk annotálásáig minden lépést elvégeznek, az eredményeket pedig egy webszerveren teszik közzé. Az előadás a cBioPortal bemutatásával folytatódott.

Becsei Ágnes: A levegő-metagenomika szerepe a kórokozók monitorozásában

Az előadás egy nagyon nehéz módszert, a levegő metagenomikát igyekezett bemutatni. A nehézséget mi sem bizonyítja jobban, minthogy a csoport nem talált koherens eredményt. Nem találtak plazmidokat, nem találtak horizontális géntranszferre utaló jeleket. Amit találtak, az is erősen szórt.

Farkas Bianka: A CFTR NBD1 mechanikai letekeredésének jellemzése számításos és kísérletimódszerek felhasználásával

A cisztás fibrózis a CFTR génben bekövetkezett mutációra vezethető vissza, aminek van rendezetlen része is. Az általuk vizsgált mutáció hatására a fehérje tekeredése változik meg, amit molekula dinamikai számításokkal vizsgáltak. Eredményeik alapján a leválási időpont változik meg. A hibásan működő domain pontenciális gyógyszercélpont lehet.

Börzsei Rita: A somatostatin 4-es receptor és az endogén ligandum-komplex szerkezetének előállítása

A somatostatis egy neurotranszmitter, ha a receptora hibás, az számos pszichiátriai betegség oka lehet. A vizsgálatban az sst4 receptor és a somatostatin kapcsolódását vizsgálták. Mivel a receptor szerkezete nem ismert, ezért homológ fehérjék alapján próbálták meg felépíteni azt. A dokkolást így sem tudták elvégezni, mert a szerkezet túl nagy volt a szimulációk futtatásához. Ezért az irodalmi adatok alapján a szerkezetnek csak azon részét használták, ami a dokkolásban ténylegesen részt vesz. Eredményeik alapján új somatostatin analógot tudnak fejleszteni, ami gyógyszerként is lehet alkalmazni.

Zsidó Balázs: A TRPA1 receptor ligandumokkal alkotott komplexeinek számítógépes vizsgálata

Az előadás némi átfedést mutat az előzővel, itt is receptor és ligand közötti dokkolást végeztek, de ez egy úgynevezett "szárazdokkolás" volt, "szemiempirikus" paraméter beállítással. Talán emiatt lehetett, hogy a kötési szabadenergiák az irodalomban fellelhető értékeknél 3-4-szer alacsonyabbak voltak.

Csizmadia Georgina: MemMoRF: Lipid kettősréteghez kötődő rendezetlen fehérjerégiók adatbázisa

A lipid kettős réteg és a rendezetlen fehérjék kapcsolatát nehéz vizsgálni, mivel a membrán környezet megnehezíti a vizsgálatokat. Ezért létrehoztak egy adatbázist, ahol az elérhető NMR adatokat felhasználva flexibilitást számoltak és meghatározták milyen másodlagos szerkezetet vehetnek fel a membránhoz kötött rendezetlen fehérjék. Az adatbázis megközelítőleg 500 bejegyzést tartalmaz, és itt érhető el.

Liska Orsolya: TFLink, egy átfogó transzkripciós faktor - target gén adatbázis

Bár már vannak transzkripciós faktor és target gén adatbázisok, ezek nem egységesek, általában csak egy fajra készülnek el. A TFLink egy helyre gyűjti ezeket a több forrásból származó adatokat, és csak kísérletesen igazolt eredmények vannak benne.

Miczi Márió: In silico módszerek alkalmazása a SARS-CoV-2 koronavírus fő proteáz (3CLpro) gazdasejt szubsztrátjainak azonosítására

A vírus proteázok interakcióba lépnek a gazdasejt proteómjával. A vizsgálat célja a 3CLpro proteáz humán célpontjainak meghatározása. Mivel erről a proteázról kevés információ van, ezért Blast segítségével homológokat kerestek és azok segítségével határozták meg a potenciális célpontot. A NetCorona webszerverrel pedig a hasítások helyét állapították meg. Az eredményeket in-vitro validálták, de sok esetben más eredményt kaptak. Vagy nem volt hasítás, vagy máshol volt, mint ahogy a predikció jósolta.

Palla Gergely: Metilációs hálózatok hierarchikus és kontroll tulajdonságai

A DNS metiláció szintjével jól lehet jellemezni az öregedést. Ezen alapul az úgynevezett Horvath-féle óra is, ami egy az ismert epigenetikai órák közül. Ezért ez a vizsgálat arra irányult, hogy a CpG metiláció szabályozásának hálózatát térképezzék fel. Erre egy regularizált Lasso-regressziót használtak, ahol akkor hoztak létre éleket a gráfban, ha ez a regressziós érték nullánál nagyobb volt. Az így elkészült hálózat hierarchikus volt, ahol a hierarchia tetején olyan gének szerepeltek, amelyek jobban beleszólnak az öregedés szabályozásába, mint a hierarchia alján lévők.

Kerepesi Csaba: Egér öregedés és megfiatalodás mérése epigenetikai órákkal

Az előadás több ponton is kapcsolódik az előző témához. Itt is az epigenetikai életkorral összefüggő vizsgálatok történtek, de jóval gyakorlatiasabb módon. A csíravonal sejteknek van egy olyan állapota, amikor "megfiatalodnak", vagyis a metilációjuk a fiatal sejtek állapotára hasonlít. A csoport egy olyan gépi tanuláson alapuló epigenetikai órát fejlesztett ki, ami nem csak az életkort becslüli meg nagy pontossággal, hanem az egyes életkor befolyásoló kezelések hatását is.

Fiser András: Aminosav alapú farmakofór módszer fehérje kölcsönhatások vizsgálatára

Ahogy a korábbi előadásokban is láthattuk, a fehérje kölcsönhatásokat dokkolással szokták vizsgálni. A dokkolás ismert kapcsolódásokon alapul és egyszerűsítéseket tartalmaz. A csoport kifejlesztette a ProtLID módszert, ami kiküszöböli a fenti limitációkat, cserébe nem az egész fehérjét, mint egységet nézi, csupán az aminosavakat. A szimuláció lényege, hogy a fehérjéből csak azokat az aminosavakat vizsgálja, amelyek potenciálisan részt vesznek a kötésben. A módszer az antigén-receptor kötéseket jobban képes leírni, mint a hagyományos dokkolás alapú módszerek.

Albert István: Bioinformatika és Egyéb Problémák

Az előadás azt mutatta meg, hogyan akadt az előadó egy bioinformatikai elemzés hibájára, amit úgy jellemzett "nekem egy órába telt, másnak talán több időbe". A probléma az volt, hogy az RNS szekvenálás irányított volt, de a Galaxy-ban rosszul klikkeltek egy paraméterre, amitől a readek irányát fordítva vizsgálták. Ettől két gén abundanciáját rosszul határozták meg, amelyek átfedtek, de ellenkező szálon voltak. A megoldást az adta, hogy az IGV-ben be kell állítani, hogy színezze be a readeket orientáció szerint. Ezután még olyan jótanácsot is hallhattunk, hogy a jó bioinformatikus tudja, mit jelentenek a paraméterek, amelyeket beállít a programokban.

Toth Adrienn előadását sajnos nem tudtam végignézni, ezért arról nem írok összefoglalót.