Исследователи из испанского Национального центра изучения рака (CNIO) вместе с нейросетью изучили репарацию повреждений ДНК в беспрецедентных деталях.

Авторы новой работы использовали машинное обучение, чтобы детально проанализировать микросъемку восстановления ДНК в живой клетке. Они открыли несколько новых белков, которые участвуют в этом процессе, а также показали, какую роль играют белки, активно уходящие с места повреждения.

ДНК в организме человека постоянно деформируется из-за фоновой радиации, ультрафиолета, химических веществ, а также ошибок при репликации. Чтобы избежать последствий этих ошибок, в организме есть алгоритмы восстановления ДНК — системы репарации. В этом процессе участвует множество белков, которые сигнализируют о нарушении, связываются с соответствующим участком и восстанавливают повреждение.

Если исследователи смогут понять, как происходит восстановление ДНК, они смогут найти методы помочь этому процессу и ускорить выздоровление таких пациентов.

Авторы новой работы использовали флуоресцентную микрофотографию, а для анализа и интерпретации огромного количества собранных данных — многих тысяч снятых изображений — применили машинное обучение.

Исследователи специально повреждали ДНК человеческих клеток ультрафиолетовым лазером, чтоб понять, как себя ведут около 300 отдельных белков, вовлеченных в репарацию. Часть из них перемещались к месту повреждения, связываясь с ним для восстановления. Другие, наоборот, до того были связаны с хроматином, но при повреждении активно двигались прочь, освобождая место для «ремонта» и привлекая к действию новые белки.