Исследователи из Лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) предложили единый подход к так называемым калибровочным свободам в моделировании биологических последовательностей. Это теоретическое достижение может упростить интерпретацию генетических данных, ускорить селекционные разработки и повысить эффективность создания новых лекарств. Работа опубликована в журнале PLOS Computational Biology.
В науке калибровочные свободы — это случаи, когда разные параметры модели дают одинаковый результат. В физике они лежат в основе теорий электромагнетизма и квантовой механики. Как оказалось, подобное явление встречается и в вычислительной биологии, особенно при анализе ДНК, РНК и белков.
До сих пор биологи воспринимали такие свободы как досадную сложность и обходили их с помощью частных методов. Команда под руководством доцента Джастина Кинни впервые разработала систематический математический подход, позволяющий учесть эти особенности напрямую. Их формулы позволяют быстрее и точнее интерпретировать данные, полученные из генетических моделей.
Согласно сопутствующему исследованию, калибровочные свободы отражают симметрии, заложенные в биологических последовательностях. Как бы парадоксально это ни звучало, чем сложнее модель, тем более понятной она может быть при интерпретации реальных данных. Соавтор работы Райан МакКэндлиш подчеркнул, что калибровочные свободы необходимы для точной оценки вклада конкретных участков генома.
Разработанная теория может найти применение в агрономии, медицине, фармакологии и других прикладных отраслях, связанных с генетическим анализом.