В ИТМО создали алгоритм для быстрого анализа ДНК бактерий
Ученые университета ИТМО разработали алгоритм для более быстрого и эффективного анализа ДНК бактерий. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
"В ИТМО представили алгоритм Strainy, который позволяет с высокой точностью выделить имеющиеся в микробиоме вариации ДНК бактерий и разделить близкородственные штаммы. С помощью разработки ученые смогут быстрее определять уровень патогенности и устойчивости к антибиотикам конкретных сообществ бактерий, а также больше узнать об их эволюции", - говорится в сообщении.
Уточняется, что микробиом - скопление сотен микроорганизмов, обитающих в одной среде. Каждый микроорганизм по-разному воздействует на человека и окружающую среду - может быть как вредным, так и полезным. Чтобы определить эти характеристики ученые "составляют" цепочки генов сообществ - метагеном. Современные алгоритмы могут это делать, но в них отражаются лишь усредненные данные об организмах, что затрудняет выделение конкретных штаммов внутри сообществ и определение их уникальных свойств.
Ученые ИТМО разработали алгоритм для сборки цепочек генов микробиома на уровне штаммов, в которых отображается большинство мутаций в ДНК микроорганизмов. Алгоритм работает с данными метагенома в два этапа. На первом он кластеризует их, сравнивает отрезки ДНК с референсным геномом и, если находит в какой-то части различия, добавляет новую вариацию к уже имеющейся цепочке. Таким образом в геном удается "записать" информацию о почти всех мутациях бактерий. На втором этапе алгоритм пересобирает исходный метагеном, учитывая все выявленные варианты относительно референсного генома.
"Полученные в ходе анализа данные могут быть использованы не только для выявления штаммов в микробиоме, но и определения свойств бактерий в нем. Например, патогенности, то есть способности вызывать заболевания у других организмов, и устойчивости к антибиотикам. Также эта информация поможет глубже изучить эволюцию и процесс мутации бактерий, а также научиться прогнозировать возможные изменения в геноме", - отметили в пресс-службе.