Mysteriene rundt Translatomet

Nye Verktøy og Tilnærminger for Data fra Ribosom Profilering

Proteinsyntese, også kalt translasjon, er en grunnleggende prosess under genregulering. Translasjonsprosessen består forenklet av at molekyler, kalt ribosomer, bruker RNA som en mal til å lage proteiner som cellen trenger. Det har imidlertid blitt avdekket at translasjonsprosessene er mye mer komplekse enn man først antok. For å utforske proteinsyntese på detaljnivå har utviklingen av “Ribo-seq” også kalt Ribosom Profildata vært avgjørende. Ribo-seq er en molekylær biologisk teknikk som muliggjør å se ribosom-aktivitet.

I mitt arbeid har jeg fokusert på nåværende utfordringer i feltet ved å foreslå praktiske og anvendbare løsninger. Denne avhandlingen presenterer derfor en samling av verktøy spesielt utviklet for analyse av Ribo-seq-data. Disse bidragene har som mål å tette eksisterende hull i feltet og gi forskere verdifulle ressurser for å utvide deres forståelse av translasjonsprosesser. Det første bidraget i denne avhandlingen er ORFik, en R/c++-pakke for translasjonsanalyse ved bruk av Ribo-seq-data. ORFik tilbyr et omfattende sett med verktøy som en grunnramme for praktisk analyse.

Videre har jeg designet og implementert en Ribo-seq-data-simulator kalt coverageSim, som for evaluering av verktøy som hevder å oppdage mønstre i Ribo-seq-data. Denne simulerings-applikasjonen vil være nyttig for å teste ytelsen av ulike algoritmer, og for å legge til rette for mer robuste metoder. I tillegg har jeg medutviklet Ribocrypt, en visualiserings-plattform og nettside for translasjonsanalyse med over 10 000 Ribo-seq-datasett, den største samlingen av datasett til dags dato. Forskningen min har hatt som mål å introdusere mer robuste metoder for Ribo-seq-analyse og foreslå nye ideer for videreutvikling. Ved å utvikle nye verktøy og tilnærminger har jeg bidratt med nye beregnings- og dataressurser for forskersamfunnet.

Personalia

Håkon Tjeldnes er doktorgradskandidat ved Institutt for Informatikk ved Universitetet i Bergen (UIB). Tidligere tok han bachelor i molekylærbiologi og senere bachelor- og mastergrad i bioinformatikk ved UIB, med spesialisering i translasjonsanalyse. Veileder er Eivind Valen (UiB/UIO).