Новая методика анализа метагеномов не требует обращения к референсным базам
Ученые из НИИ Физико-химической медицины ФМБА РФ, МФТИ и Университета ИТМО разработали новый метод сравнения метагеномов.
В основе метода лежит представление о геномных последовательностях как о наборе всех встречающихся нуклеотидных «слов», k-меров, где k — длина сочетания нуклеотидов A, T, G, C.
Метагеном — это совокупность генетического материала всех бактерий, населяющих какую-либо нишу организма. Когда в секвенатор закладывается материал из некоторой среды (например, кишечника), то в нем оказывается генетический материал как многочисленных бактерий, так и организма- носителя.
Секвенатор выдает последовательность нуклеотидов, которую требуется упорядочить.
Для создания программы анализа сотрудник ИТМО Владимир Ульянцев поехал на стажировку в Москву, где разработал программу для подсчета k-меров.
Разработанная методика отличается от уже существующих высокой скоростью и повышенной точностью анализа.
Метод, основанный на сопоставлении частот k-меров, не требует обращения к референсным наборам и не нуждается в том, чтобы исследуемая последовательность нуклеотидов уже была занесена в базу; в анализе учитываются все обнаруженные в образце последовательности, что дает более точные результаты.
«Такой анализ обусловлен, прежде всего, развитием персонализированной медицины. Он поможет понять, какие препараты подходят тому или иному человеку. Сейчас применение таких подходов ограничено финансовыми возможностями: исследование одного генома или метагенома стоит более тысячи долларов, что из-за растущего курса валют весьма недешево. Поможет разработка и в геологических исследованиях, например, анализе почвы или добыче нефти — для определения качества, состава сырья. В-третьих, с помощью такого метода удобно исследовать новые бактерии. Если мы встречаем новые геномные последовательности в закрытых антарктических озерах, пещерах и прочих укромных уголках мира, мы можем пролить свет даже на новые эволюционные события», — отмечает Владимир Ульянцев.