روسیه| توسعه یک الگوریتم تحلیل سریع برای DNA باکتری‌ها

دانشمندان دانشگاه مکانیک و میکرواپتیک پترزبورگ الگوریتمی را توسعه داده‌اند که امکان تجزیه و تحلیل سریع‌تر و کارآمدتر DNA باکتری‌ها را فراهم می‌کند.

به گزارش مجله خبری نگار، دانشگاه مکانیک و میکرواپتیک از الگوریتمی به نام Strainy رونمایی کرده است که اجازه می‌دهد متغیر‌های موجود در DNA باکتری‌های درون میکروبیوم با دقت بالایی مرتب شوند و سویه‌های نزدیک به هم را تقسیم کنند. به لطف این توسعه، دانشمندان قادر خواهند بود سطح پاتوژنز و مقاومت آنتی بیوتیکی را در جوامع باکتریایی خاص سریعتر تعیین کنند و همچنین در مورد تکامل آنها اطلاعات بیشتری کسب کنند.

در این بیانیه یادآوری شده است که میکروبیوم مجموعه‌ای از صد‌ها میکروارگانیسم است که در یک محیط واحد زندگی می‌کنند. هر میکروارگانیسم بر انسان و محیط زیست تأثیر متفاوتی می‌گذارد، می‌تواند مضر یا مفید باشد. برای شناسایی این ویژگی ها، دانشمندان توالی‌های ژنی را برای جوامع باکتریایی که به عنوان متاژنوم شناخته می‌شوند، "سنتز" می‌کنند. الگوریتم‌هایی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند می‌توانند این کار را انجام دهند، اما آنها فقط داده‌های متوسط موجودات را منعکس می‌کنند و جداسازی سویه‌های خاص در جوامع و شناسایی ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد آنها را دشوار می‌کند.

دانشمندان این دانشگاه الگوریتمی را برای جمع آوری توالی‌های ژن میکروبیوم در سطح نژاد ایجاد کرده‌اند که بیشتر جهش‌ها در DNA میکروارگانیسم‌ها را منعکس می‌کند. این الگوریتم در دو مرحله با داده‌های متاژنوم تعامل دارد:

در مرحله اول، داده‌ها را جمع آوری می‌کند، قطعات DNA را با ژنوم مرجع مقایسه می‌کند و در صورت وجود تفاوت در یک قسمت خاص، نوع جدیدی را به توالی موجود اضافه می‌کند. به این ترتیب، اطلاعات مربوط به تقریبا تمام جهش‌های باکتریایی در ژنوم "ثبت" می‌شود.

در مرحله دوم، الگوریتم با در نظر گرفتن تمام متغیر‌های شناسایی شده برای ژنوم مرجع، متاژنوم اصلی را دوباره جمع می‌کند.

"داده‌های به دست آمده می‌تواند نه تنها برای شناسایی سویه‌های موجود در میکروبیوم، بلکه برای توصیف باکتری‌های موجود در آن نیز مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال، تعیین توانایی ایجاد بیماری برای موجودات دیگر و مقاومت آنتی بیوتیکی. این اطلاعات همچنین به مطالعه عمیق‌تر تکامل و تغییر باکتری‌ها و همچنین یادگیری پیش بینی تغییرات احتمالی در ژنوم کمک می‌کند.

منبع: TASS

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری