Срочно
IT и медиа

Российские ученые создали программу для анализа метагеномов

Ученые из Университета ИТМО, ФНКЦ физико-химической медицины и МФТИ разработали программу, которая позволяет быстро сравнивать между собой совокупности ДНК микроорганизмов, обитающих в разных средах.

Исследователи уже предложили несколько вариантов применения новой программы на практике. Так, сравнив при помощи алгоритма микрофлору здорового человека с микрофлорой больного, можно быстро выявить ранее неизвестные патогенные организмы, а также их штаммы, что поможет в разработке средств персонализированной медицины. Результаты исследования опубликованы в журнале Bioinformatics.

У каждого человека есть геном – особая последовательность генов, в соответствии с которой развивается индивид. Однако любой живой организм содержит еще одну последовательность генов, которая называется метагеном и представляет собой совокупность ДНК самых различных микроорганизмов, обитающих в одной среде: бактерий, грибов, вирусов. Метагеном часто является индикатором различных заболеваний и предрасположенности к ним. Поэтому изучение микробиоты, то есть совокупности микроорганизмов, населяющих различные отделы человеческого организма, занимает особое место в метагеномных исследованиях.

Программный инструмент под названием MetaFast, разработанный учеными, позволяет провести быстрый сравнительный анализ большого количества метагеномов.

“При исследовании микрофлоры кишечника пациентов могут быть выявлены микроорганизмы, ассоциируемые с каким-либо заболеванием, например, с диабетом или предрасположенностью к нему. А это уже предпосылки для применения персонализированной медицины и создания новых лекарств. Оперируя результатами работы программы, биологи могут сделать выводы о том, в каком направлении двигаться, поскольку алгоритм позволяет исследовать среды, о которых мы еще ничего не знаем”, – рассказывает главный разработчик алгоритма Владимир Ульянцев, сотрудник Международной лаборатории “Компьютерные технологии” Университета ИТМО.

Одной из ключевых особенностей программы является возможность успешно работать со средами, генетическое содержимое которых ранее не было изучено. С помощью программы можно проводить нецелевой экспресс-анализ маркеров, указывающих на наличие каких-либо заболеваний. По словам ученых, программа потенциально способна сократить сроки создания новых лекарств в несколько раз.

Диапазон применения MetaFast не ограничивается обнаружением патогенных микроорганизмов. К примеру, сравнение метагеномов самобытных народов в замкнутых популяциях с жителями городов может помочь выделить бактериальные штаммы, крайне полезные для людей, но утерянные в процессе урбанизации.

В мире уже накоплено гигантское количество экспериментальных данных по различным метагеномам. Благодаря тому, что стоимость извлечения ДНК уменьшается, а чувствительность оборудования увеличивается, объемы этих данных продолжают расти экспоненциально. Но при этом большая часть исследований не доведена до конца. Причина – в существующих технологиях. С одной стороны, ученые могут частично собрать метагеном, но на сборку “мозаики” уходит колоссальное количество времени. С другой стороны, они могут сравнить отдельные кусочки генома с уже известными базами ДНК, в которых, однако, приведено очень ограниченное число бактерий, а вирусов практически нет.

Разработанный алгоритм сочетает в себе сильные стороны этих двух подходов и при этом обеспечивает хорошую скорость обработки данных. Программа экономит оперативную память именно благодаря тому, что частично собирает, частично сравнивает геномы, но не вдается в глубокий сборочный анализ.

Цифра дня
229
млн рублей
  • номинал фальшивых банкнот, выявленных МВД в 2016 году
  • долгов погасили жители России в I квартале 2017 года
  • достигли долги «невыездных» жителей России
  • получит фонд Иванки Трамп от ОАЭ и Саудовской Аравии
  • превысил курс биткоина, обновив исторический максимум
  • намерен выплатить сотовый оператор Yota пострадавшим от сбоя 19 мая
  • потенциал экспорта российских товаров в страны Ближнего Востока, по оценке ВЭБа
  • потеряли за день богатейшие люди мира по версии Bloomberg из-за скандалов вокруг Трампа
  • были незаконно выведены из России с начала 2016 года, по подсчетам ФТС
1из10
  • «Булгаков описал такого персонажа с огромной разрухой в голове — Полиграфа Шарикова, который все мечтал отнять и поделить. Вот ты, Алексей Полиграфович (Навальный. — RNS), становишься достойный продолжатель»
    Цитата дня: Алишер Усманов, бизнесмен
    Алишер Усманов,  бизнесмен
  • «Эта история с безлимитами (тарифами на связь. — RNS), в моем понимании, это такой некий наркотик — то есть сегодня он дает тебе кэш, но разрушает твою сеть»
    Цитата дня: Сергей Эмдин, глава Tele2
    Сергей Эмдин,  глава Tele2
  • «Мы должны приучить их (молодежь. — RNS) еще к одному — к отторжению экстремистских теорий; мы должны приучать их к отторжению антиобщественных функций»
    Цитата дня: Ольга Васильева, министр образования и науки РФ
    Ольга Васильева,  министр образования и науки РФ
  • «Заявление Ким Чен Ына о превращении КНДР в ведущую ракетную державу Азии — это не просто громкая фраза, а своего рода анонс дальнейших действий»
    Цитата дня: Франц Клинцевич, первый зампред комитета Совета Федерации по обороне и безопасности
    Франц Клинцевич,  первый зампред комитета Совета Федерации по обороне и безопасности
  • «Публичное хвастовство об отправке модернизированных танков Т-80 в зону гражданского военного конфликта означает, что при слове "оружие и жертвы" у украинского президента теплеет на душе»
    Цитата дня: Руслан Бальбек, депутат Госдумы от Крымского региона
    Руслан Бальбек,  депутат Госдумы от Крымского региона
  • «Проблема нашей школы, в моем понимании, что она осталась школой XIX века. Современную школу родил Вильгельм фон Гумбольдт — стране (Германии. — RNS) нужно было родить солдат»
    Цитата дня: Герман Греф, глава Сбербанка
    Герман Греф,  глава Сбербанка
  • «Твои потуги меня оболгать — это лай моськи на слона. Тьфу на тебя, Алексей Навальный»
    Цитата дня: Алишер Усманов, бизнесмен
    Алишер Усманов,  бизнесмен
  • «Они (разжигающие антироссийские настроения в США. — RNS) либо не понимают, что наносят вред собственной стране, и тогда они просто тупые, либо все понимают, и тогда они опасные и нечистоплотные люди»
    Цитата дня: Владимир Путин, президент России
    Владимир Путин,  президент России
  • «Основные тренды и проблемы в мобильной и IT-сфере — это безопасность. Я не буду вас пугать, но мы все голые ходим»
    Цитата дня: Григорий Березкин, владелец группы ЕСН
    Григорий Березкин,  владелец группы ЕСН
1из10
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в СМИ 
  1. Григорий Березкин, Владелец группы компаний ЕСН
    Григорий Березкин
    Владелец группы компаний ЕСН
  2. Вагит Алекперов, Президент и совладелец нефтяной компании ПАО «Лукойл»
    Вагит Алекперов
    Президент и совладелец нефтяной компании ПАО «Лукойл»
  3. Олег Белозеров, Президент ОАО «Российские железные дороги»
    Олег Белозеров
    Президент ОАО «Российские железные дороги»
  4. Илон Маск, Канадско-американский инженер, предприниматель, изобретатель и инвестор, миллиардер
    Илон Маск
    Канадско-американский инженер, предприниматель, изобретатель и инвестор, миллиардер
  5. Олег Дерипаска, Президент, член совета директоров Объединенной компании «Русал»
    Олег Дерипаска
    Президент, член совета директоров Объединенной компании «Русал»
  6. Роман Абрамович, Российский предприниматель, миллиардер
    Роман Абрамович
    Российский предприниматель, миллиардер
  7. Герман Греф, Президент и председатель правления Сбербанка России
    Герман Греф
    Президент и председатель правления Сбербанка России
  8. Алексей Миллер, Председатель правления и заместитель председателя совета директоров ПАО «Газпром»
    Алексей Миллер
    Председатель правления и заместитель председателя совета директоров ПАО «Газпром»
  9. Игорь Сечин, Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
    Игорь Сечин
    Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
  10. Леонид Федун, Вице-президент ПАО «Лукойл»
    Леонид Федун
    Вице-президент ПАО «Лукойл»
10из10
Рейтинг упоминаемости в российских СМИ по данным Медиалогии за неделю
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в соцсетях 
  1. Александр Медведев, Заместитель председателя правления ПАО «Газпром», генеральный директор ООО «Газпром экспорт»
    Александр Медведев
    Заместитель председателя правления ПАО «Газпром», генеральный директор ООО «Газпром экспорт»
  2. Роман Абрамович, Российский предприниматель, миллиардер
    Роман Абрамович
    Российский предприниматель, миллиардер
  3. Герман Греф, Президент и председатель правления Сбербанка России
    Герман Греф
    Президент и председатель правления Сбербанка России
  4. Билл Гейтс, Предприниматель, филантроп, один из создателей и бывший крупнейший акционер компании Microsoft
    Билл Гейтс
    Предприниматель, филантроп, один из создателей и бывший крупнейший акционер компании Microsoft
    место
  5. Илон Маск, Канадско-американский инженер, предприниматель, изобретатель и инвестор, миллиардер
    Илон Маск
    Канадско-американский инженер, предприниматель, изобретатель и инвестор, миллиардер
  6. Анатолий Чубайс, Генеральный директор ОАО «Роснано»
    Анатолий Чубайс
    Генеральный директор ОАО «Роснано»
  7. Алишер Усманов, Основатель USM Holdings
    Алишер Усманов
    Основатель USM Holdings
  8. Михаил Прохоров, Российский политик и предприниматель, миллиардер
    Михаил Прохоров
    Российский политик и предприниматель, миллиардер
    место
  9. Сергей Галицкий, Основатель и совладелец крупнейшей розничной сети «Магнит», президент и владелец ФК «Краснодар»
    Сергей Галицкий
    Основатель и совладелец крупнейшей розничной сети «Магнит», президент и владелец ФК «Краснодар»
  10. Дональд Трамп, Американский бизнесмен и политический деятель, медиамагнат, писатель
    Дональд Трамп
    Американский бизнесмен и политический деятель, медиамагнат, писатель
    место
10из10
Рейтинг упоминаемости в российских соцсетях по данным ВКонтакте за месяц

Вакансии

  • Директор по продукту Рay Day

  • Начальник Отдела анализа корпоративных рисков

    Опыт 3–6 лет
  • Руководитель группы аналитики данных

    Опыт более 6 лет
  • Директор по развитию бизнеса (облачная телефония)

    Опыт 3–6 лет
  • Руководитель PR-проектов

    Опыт 3–6 лет
  • Руководитель группы урегулирования проблемной задолженности

    Опыт 1–3 года
  • Начальник отдела электронной коммерции Департамента Эквайринга

    Опыт 3-6 лет
  • Руководитель проектов (разработка под мобильные платформы)

    Опыт 3-6 лет
  • Руководитель направления развития бизнеса

  • Директор направления Digital по розничным продуктам

    Опыт 3-6 лет
  • Руководитель проектов по развитию собственных производств

    Опыт более 6 лет