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.

Комментарии

Главные события

Россия может наложить вето на проект резолюции СБ ООН о введении санкций в отношении Сирии

Россия может наложить вето на проект резолюции СБ ООН о введении санкций в отношении Сирии

ВПК

Интервью  

все интервью
Цифра дня
1172
долларов
  • достиг курс биткоина, обновив исторический максимум
  • технически извлекаемых запасов нефти осталось в мире, по оценке BP
  • может потерять экономика Франции в случае выхода страны из еврозоны
  • выделило правительство на подготовку Универсиады-2019 в Красноярске
  • могут достигнуть затраты на строительство домов в Москве вместо «хрущевок»
  • отзывает Honda в России из-за проблем с подушками безопасности
  • составит совокупная стоимость жилой недвижимости Москвы через пять лет
  • объем размещения акций российскими компаниями с начала 2017 года, достигший максимума за шесть лет
  • планируют построить власти Китая к 2020 году
1из10
  • Россия очень могущественная страна в современном мире. Поэтому в ходе голосования выбрали именно кандидатуру России, без какой-либо оглядки на политическую обстановку.
    Цитата дня: Абдулхаким Аль-Шино, Президент Международного совета военного спорта (CISM)
    Абдулхаким Аль-Шино,  Президент Международного совета военного спорта (CISM)
  • У России три союзника — Армия, ВМФ и Военно-промышленный комплекс. Поздравляю наших верных союзников с Днём защитника Отечества! Особая моя благодарность ветеранам!
    Цитата дня: Дмитрий Рогозин, вице-премьер РФ
    Дмитрий Рогозин,  вице-премьер РФ
  • «Общее сокращение стран ОПЕК и не ОПЕК позволило сократить дисбаланс между спросом и предложением. Цены стабилизировались, рынок стал менее волатильным... и мы видим возврат инвестиций»
    Цитата дня: Александр Новак, министр энергетики РФ
    Александр Новак,  министр энергетики РФ
  • «Я знаю ожидания москвичей. Ожидания связаны с тем, чтобы эти дома ("хрущевки") снести и на их месте новое жилье построить. Мне представляется, что это и было бы самым правильным решением»
    Цитата дня: Владимир Путин, президент России
    Владимир Путин,  президент России
  • «Когда бюджет Минсельхоза составляет 220 млрд руб., а потери нашей основной отрасли — хлебопечения — составляют 60 млрд руб., это чудовищные пропорции... Нужно принимать экстренные меры»
    Цитата дня: Ирина Яровая, вице-спикер Госдумы
    Ирина Яровая,  вице-спикер Госдумы
  • «Это оружие, которое способно преодолеть и сегодняшнюю, и завтрашнюю, и послезавтрашнюю ПРО США. Мы разорвем эту оборону»
    Цитата дня: Дмитрий Рогозин, вице-премьер России
    Дмитрий Рогозин,  вице-премьер России
  • «Мы тоже хотим, чтобы Минские договоренности выполнялись и мы свои санкции против Евросоюза не снимем, пока Минские договоренности не будут выполнены»
    Цитата дня: Сергей Лавров , Министр иностранных дел России
    Сергей Лавров ,  Министр иностранных дел России
  • «Есть ещё десяток процессов, не меньшего, а большего масштаба, чем Трамп, которые привели к тому, что может быть охарактеризовано как разрушение основ мировой политической архитектуры. Вот что произошло»
    Цитата дня: Анатолий Чубайс, глава УК «Роснано»
    Анатолий Чубайс,  глава УК «Роснано»
  • «Наедут на нас завтра, и этот бизнес рухнет в сутки, не будет ни Коропачинского (партнера «Роснано» в проекте OCSiAl. — RNS), ни меня, ни бизнеса. Уничтожить эту историю можно легко, за сутки»
    Цитата дня: Анатолий Чубайс, глава УК «Роснано»
    Анатолий Чубайс,  глава УК «Роснано»
1из10
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в СМИ 
  1. Олег Белозеров, Президент ОАО «Российские железные дороги»
    Олег Белозеров
    Президент ОАО «Российские железные дороги»
  2. Игорь Сечин, Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
    Игорь Сечин
    Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
  3. Юрий Слюсарь, Президент ОАК
    Юрий Слюсарь
    Президент ОАК
  4. Виктор Вексельберг, Председатель совета директоров группы компаний «Ренова»
    Виктор Вексельберг
    Председатель совета директоров группы компаний «Ренова»
  5. Николя Мор, Генеральный директор ОАО «АвтоВАЗ»
    Николя Мор
    Генеральный директор ОАО «АвтоВАЗ»
  6. Сергей Горьков, Председатель Внешэкономбанка
    Сергей Горьков
    Председатель Внешэкономбанка
  7. Роман Абрамович, Российский предприниматель, миллиардер
    Роман Абрамович
    Российский предприниматель, миллиардер
  8. Алексей Миллер, Председатель правления и заместитель председателя совета директоров ПАО «Газпром»
    Алексей Миллер
    Председатель правления и заместитель председателя совета директоров ПАО «Газпром»
  9. Михаил Прохоров, Российский политик и предприниматель, миллиардер
    Михаил Прохоров
    Российский политик и предприниматель, миллиардер
  10. Герман Греф, Президент и председатель правления Сбербанка России
    Герман Греф
    Президент и председатель правления Сбербанка России
10из10
Рейтинг упоминаемости в российских СМИ по данным Медиалогии за неделю
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в соцсетях 
  1. Игорь Сечин, Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
    Игорь Сечин
    Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
  2. Олег Белозеров, Президент ОАО «Российские железные дороги»
    Олег Белозеров
    Президент ОАО «Российские железные дороги»
  3. Александр Медведев, Заместитель председателя правления ПАО «Газпром», генеральный директор ООО «Газпром экспорт»
    Александр Медведев
    Заместитель председателя правления ПАО «Газпром», генеральный директор ООО «Газпром экспорт»
  4. Роман Абрамович, Российский предприниматель, миллиардер
    Роман Абрамович
    Российский предприниматель, миллиардер
  5. 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
  6. Гейб Ньюэлл, Один из основателей и генеральный директор компании Valve
    Гейб Ньюэлл
    Один из основателей и генеральный директор компании Valve
    место
  7. Михаил Прохоров, Российский политик и предприниматель, миллиардер
    Михаил Прохоров
    Российский политик и предприниматель, миллиардер
  8. Анатолий Чубайс, Генеральный директор ОАО «Роснано»
    Анатолий Чубайс
    Генеральный директор ОАО «Роснано»
  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