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
444
тонн
  • арбузов и дынь поставили в Россию турецкие фермеры с января по май 2017 года
  • потратила Россия на реконструкцию международного детского центра «Артек»
  • количество бедных в России
  • может потребоваться для рекультивации свалки в Балашихе
  • стоит нефть Brent после публикации данных о запасах нефти в США
  • составляет состояние Трампа, согласно Bloomberg Billionaires Index
  • занял МГУ в рейтинге лучших вузов Европы
  • превысил курс евро впервые с декабря
  • превысил спрос на российские суверенные еврооблигации
1из10
  • «В конгрессе США обуяны демоном разрушения — стремятся разрушить все то, что позволило выйти из холодной войны. Теперь взялись за договор об РСМД»
    Цитата дня: Алексей Пушков, председатель комиссии Совфеда по информационной политике
    Алексей Пушков,  председатель комиссии Совфеда по информационной политике
  • «Отказаться от своей текущей жизни, отказаться от своих близких, от родных и покинуть страну на многие годы, посвятить свою жизнь служению отечеству не каждый может. Это могут только избранные»
    Цитата дня: Владимир Путин, президент России
    Владимир Путин,  президент России
  • Главе Роскомнадзора придется блокировать Telegram, ссылаясь на нелояльность. В итоге целая страна вступила на тропу войны с одним человеком (Павлом Дуровым. — RNS), и граждане будут на стороне "врага"»
    Цитата дня: Дмитрий Мариничев, интернет-омбудсмен России
    Дмитрий Мариничев,  интернет-омбудсмен России
  • «Мы становимся сырьевым придатком. У нас металлургия осталась, химия, сельское хозяйство. Высоких технологических производств практически нет… Вы смотрите, как европейцы ставят нас на колени»
    Цитата дня: Леонид Кучма, экс-президент Украины
    Леонид Кучма,  экс-президент Украины
  • «Улица любого города может представлять опасность для жизни людей (при катаклизмах). Мы видим необходимость в адаптации градостроительного планирования к росту опасных природных явлений»
    Цитата дня: Сергей Донской, министр экологии и природных ресурсов РФ
    Сергей Донской,  министр экологии и природных ресурсов РФ
  • «ОАК будет иметь право первой ночи с российскими авиакомпаниями…Все равно остается большой кусок пирога для западных производителей. Наша главная задача — выиграть борьбу за остаток этого пирога с Airbus»
    Цитата дня: Сергей Кравченко, президент Boeing в России и СНГ
    Сергей Кравченко,  президент Boeing в России и СНГ
  • «То, что очередное продление санкций (ЕС против Крыма. — RNS) на год состоялось даже без обсуждения, означает, что на год продлен проездной билет для двойных стандартов»
    Цитата дня: Ирина Яровая, вице-спикер Госдумы
    Ирина Яровая,  вице-спикер Госдумы
  • «Конечно, многие хотят использовать эту возможность донести до меня свою озабоченность, боль, либо даже просьбу сформулировать. Ничего здесь особенного нет»
    Цитата дня: Владимир Путин, президент России
    Владимир Путин,  президент России
  • «Что касается выборов 2018 года, то есть вещи, в которых должна оставаться определенная интрига. Поэтому я полностью отвечать на Ваш вопрос (об участии в выборах. — RNS) не буду»
    Цитата дня: Владимир Путин, президент России
    Владимир Путин,  президент России
1из10
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в СМИ 
  1. Вагит Алекперов, Президент и совладелец нефтяной компании ПАО «Лукойл»
    Вагит Алекперов
    Президент и совладелец нефтяной компании ПАО «Лукойл»
  2. Михаил Прохоров, Российский политик и предприниматель, миллиардер
    Михаил Прохоров
    Российский политик и предприниматель, миллиардер
  3. Алексей Лихачев, Генеральный директор государственной корпорации «Росатом»
    Алексей Лихачев
    Генеральный директор государственной корпорации «Росатом»
  4. Леонид Федун, Вице-президент ПАО «Лукойл»
    Леонид Федун
    Вице-президент ПАО «Лукойл»
  5. Андрей Костин, Президент — председатель правления ВТБ
    Андрей Костин
    Президент — председатель правления ВТБ
  6. Алишер Усманов, Основатель USM Holdings
    Алишер Усманов
    Основатель USM Holdings
  7. Илон Маск, Канадско-американский инженер, предприниматель, изобретатель и инвестор, миллиардер
    Илон Маск
    Канадско-американский инженер, предприниматель, изобретатель и инвестор, миллиардер
  8. Андрей Коболев, Председатель правления НАК «Нафтогаз Украины»
    Андрей Коболев
    Председатель правления НАК «Нафтогаз Украины»
  9. Григорий Березкин, Владелец группы компаний ЕСН
    Григорий Березкин
    Владелец группы компаний ЕСН
  10. Игорь Сечин, Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
    Игорь Сечин
    Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
10из10
Рейтинг упоминаемости в российских СМИ по данным Медиалогии за неделю
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в соцсетях 
  1. Герман Греф, Президент и председатель правления Сбербанка России
    Герман Греф
    Президент и председатель правления Сбербанка России
  2. Андрей Костин, Президент — председатель правления ВТБ
    Андрей Костин
    Президент — председатель правления ВТБ
  3. Анатолий Чубайс, Генеральный директор ОАО «Роснано»
    Анатолий Чубайс
    Генеральный директор ОАО «Роснано»
  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. Роман Абрамович, Российский предприниматель, миллиардер
    Роман Абрамович
    Российский предприниматель, миллиардер
  6. Михаил Прохоров, Российский политик и предприниматель, миллиардер
    Михаил Прохоров
    Российский политик и предприниматель, миллиардер
  7. 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»
  8. Илон Маск, Канадско-американский инженер, предприниматель, изобретатель и инвестор, миллиардер
    Илон Маск
    Канадско-американский инженер, предприниматель, изобретатель и инвестор, миллиардер
  9. Алишер Усманов, Основатель USM Holdings
    Алишер Усманов
    Основатель USM Holdings
  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