Sekventování genomů zvýšilo zájem nejen o nekódující DNA, ale i o nekanonické struktury, které může nekódující DNA vytvářet, a jejich možné biologické funkce. V tomto návrhu hodláme skloubit nejnovějšími technologiemi molekulární biologii s bioinformatikou ve snaze pochopit, předpovídat a mapovat v lidském genomu výskyt biologicky důležitých struktur. Na základě předcházejícího výskumu se experimentálně
soustředíme hlavně na detekci křížových struktur DNA a triplexů DNA. Zmodernizujeme a v případě
křížových struktur vytvoříme výpočetní nástroj pro predikci těchto struktur v genomové DNA. Aplikace bude zahájena s regulačními oblastmi nádorových supresorů a onkogenů (např. p53) či jejich cílových genů(např. EGFR, c-myc, hsp90) studovaných v laboratoři navrhovatele. Rychlost počítačového zpracování celých genomů docílíme využitím vhodných algoritmů a jejich implementaci s podporou hradlových polí(FPGA). Takto budeme schopni rychle a s vyšší citlivostí anotovat genomy z pohledu výskytu zajímavých
struktur, vyhodnotíme jejich výskyt v biologicky a medicinsky zajímavých genech a otevřeme cestu pro využití superrychlých operací v hardwaru i jiným oblastem bioinformatiky.

Výsledky

Cílem je zdokonalit existující a vytvořit nové postupy pro identifikaci nekanonických struktur v DNA. Experimentálně se zaměříme na nádorové supresory a onkogeny, výpočetně na rychlost a citlivost metod a analýzu genomů. Vytvoříme
pilotní server pro další výskum a využití v bioinformatice.

Publikace