Научници са Универзитета у Санкт Петербургу створили нови метод за декодирање вирусних генома

Објављено: 08.06.2020.год.
фото: spbu.ru


Научници са Универзитета у Санкт Петербургу, alma mater руског председника Владимира Путина, настављају научну битку са коронавирусом, те развијају нове алате који ће помоћи да се разоружа не само Covid-19, него и његови сродници. Дакле, биоинформатички Центар за алгоритамску биотехнологију Државног универзитета Санкт Петербург, заједно са колегама са Калифорнијског универзитета у Сан Дијегу, представио је асемблер metaviralSPAdes - нови метод који омогућује да се пронађе и састави геном вируса међу многим другим низовима.

Развој ће помоћи бржем и практичнијем дешифровању генома патогена, што значи да ће омогућити брзи почетак развоја тестних система и вакцина против опасних инфекција. Научни чланак објављен је у часопису Bioinformatics.

Када се човечанство суочи са новим вирусом, биолози пре свега требају да дешифрују његов геном, што је неопходно као услов за даљу дијагнозу болести и развој вакцине. Међутим, ако је потребно секвенцирање током избијања новог патогена, појављује се проблем. На пример, пљувачка пацијента са Covid-19, која је коришћена за прво декодирање коронавируса SARS-CoV-2, садржи геноме многих других, у већини случајева, безопасних вируса. Да не спомињемo стотине бактерија које живе у људским устима и отежавају претрагу вирусних низова.

Овај пример показује колико је важно бити у стању решити много сложенији рачунски проблем од дешифровања једног јединог генома - прикупљање метагенома, скупова стотина различитих генома микроорганизама који живе у истом окружењу. Тешкоћа лежи у чињеници да као резултат таквог рада можете добити хиљаде секвенци, међу којима ће бити фрагмената генетског кода и вируса и бактерија, а који се подаци односе на жељени патоген, врло је тешко разумети.


Поред тога, научници ће неминовно имати и други задатак - секвенцирање метавирома - чија је суштина да се тачно идентификују вирусне секвенце скривене међу много дужим фрагментима бактерија. Тада ће биоинформатика буквално постепено прикупити комплетни геном вируса, који је постао кривац епидемије.


Донедавно, истраживачи нису имали посебну методу која би омогућила прикупљање вирусних метагенома. Међутим, група руских и америчких научника са Државног универзитета у Санкт Петербургу и Калифорнијског универзитета у Сан Дијегу развила је 
МetaviralSPAdes анализу резултата секвенцирања метавирома што ју је претварило у једноставан задатак. Биолози и даље не могу читати читав геном на исти начин као што читамо књигу, од почетка до краја. Уместо тога, они читају мале фрагменте, тако да склапање генома није много другачије од састављања загонетке од милион фрагмената. Често се овај задатак сматра једним од најкомплекснијих алгоритамских проблема у биоинформатици. Па тако, он се може решити на пример, најчешће коришћени генски филтер SPAdes (Санкт Петербург асемблер), који је такође створио руско-амерички тим научника, данас се користи у готово 9.000 студија. Помоћу њега научници су анализирали патогене који су проузроковали епидемију респираторног синдрома на Блиском истоку (MERS) у Саудијској Арабији, еболу у Конгу, гонореју у Енглеској, менингитис у Гани, денга грозницу на Суматри и десетине других епидемија, које су се појавиле у последњих осам година од настанка 
SPAdes-а.

Не треба заборавити да је састављање метагенома из 1000 генома много сложеније од састављања секвенце једног генома. У овом случају морате да радите са 1000 засебних загонетки уместо једне - потребно је да сакупите „слику“, чији су фрагменти помешани са милијардама комада из других слагалица. Да би решио овај проблем, пре три године, руско-амерички тим научника развио је 
SPAdes методу која је, заузврат, постала водећи метагеномски алат. Помоћу ње, вађење вирусних низова из огромне количине података постало је лакше. Међутим, прикупљање са metaviralSPAdes-ом нове генерације може не само да пронађе фрагменте вирусних генома, већ и да из њих састави готову слагалицу - геном патогена.

Пандемија Covid-19 била је позив на узбуну биолозима који проучавају пренос вируса са животиње на човека и подсетила колико је важно проучавање различитих домаћина вируса, попут слепих мишева, који имају невиђен имуни систем који им омогућава да коегзистирају са многим патогенима, а који могу убити људе. Морамо сазнати од чега су слепи мишеви боловали пре, а не после пандемијског налета.

Наравно, попис вирусних генома разних животиња представља сложен рачунски проблем. Међутим, с 
metaviralSPAdes-ом, биолози сада могу много лакше реконструисати вирусне геноме слепих мишева или било који други потенцијални извор будућих пандемија.

 
У стварању новог геномског колектора учествовали су Дмитриј Антипов и Михаил Раико из Центра за алгоритамску биотехнологију са Института за транслацијску биомедицину при Државном универзитету у Санкт Петербургу, Ала Лапидус, заменик директора Центра, као и познати научник из области биоинформатике и професор са Калифорнијског универзитета у Сан Дијегу, Павел Певзнер.

Подсетимо се да су раније научници Центра алгоритамског биотехнолошког центра Државног универзитета у Санкт Петербургу помогли колегама из Смородинчевог института у истраживању грипа, те први пут дешифровали геном „руске“ варијанте вируса SARS-CoV-2, што је довело до пандемије Covid-19. РНK овог вируса изолован је из бриса петербуржанке 15. марта 2020. године. Поред тога, недавно је међународна група научника на челу са Павелом Певзнером створила нову рачунску методу за тражење циклопептида - класу супстанци која укључује многе познате антибиотике. Научници су користили приступ назван CycloNovo и пронашли 79 нових потенцијалних кандидата за улогу убица бактерија.
 

Кључне речи:

(0)

Остале вести из рубрике

Новости

Кураховски правац: офанзива на Курахово са три стране

Ситуација на дан 17:00, 11. новембар 2024. године

САД могу заменити Зеленског – СВР
САД могу заменити Зеленског – СВР

Вашингтон сматра украјинског лидера „превише привилегованим“ и могао би га сменити са власти, тврди Руска спољна обавештајна служба (СВР)

2024-11-11 13:38:16

Трамп је мање предвидив од Бајдена – Кремљ
Трамп је мање предвидив од Бајдена – Кремљ

Председник у мандату је другачији јер говори о миру у Украјини, изјавио је Дмитриј Песков

2024-11-11 00:12:49

Посета делегације Међународног друштвено-политичког покрета „РУСОВ“ новим субјектима Руске Федерације
Посета делегације Међународног друштвено-политичког покрета „РУСОВ“ новим субјектима Руске Федерације

Московска јесен, прохладан дан, обележила је почетак незаборавног путовања делегације коју је организовао Међународни друштвено-политички покрет „РУСОВ“. Ова делегација имала је част да посети зону Специјалне војне операције (СВО) и нове, поново придружене субјекте Руске Федерације — Луганску и Доњецку Народну Републику, као и Запорошку и Херсонску област.

2024-11-10 17:18:28

Ранко Гојковић: Иван Чарота (1952-2024) је Србију носио у срцу
Ранко Гојковић: Иван Чарота (1952-2024) је Србију носио у срцу

Тужну, претужну поруку добих данас од поглавара Белоруске Православне Цркве Московске Патријаршије, Високопреосвећеног Митрополита Минског Господина...

2024-11-10 16:37:23

Зеленски „страхује да ће се рат завршити“ – Премијер Словачке
Зеленски „страхује да ће се рат завршити“ – Премијер Словачке

Украјински лидер страхује да ће престати прилив новца из Вашингтона, изјавио је Роберт Фицо

2024-11-10 09:33:41

РТ: Путин одобрио нови савез са Северном Корејом
РТ: Путин одобрио нови савез са Северном Корејом

Москва је ратификовала билатерални стратешки безбедносни споразум са Пјонгјангом

2024-11-09 23:46:58

РТ: Зеленски мора прихватити да је „Крим изгубљен“ – саветник Трампа
РТ: Зеленски мора прихватити да је „Крим изгубљен“ – саветник Трампа

Кијев мора прихватити „реалистичну визију мира“ како би окончао сукоб с Русијом, изјавио је виши саветник новоизабраног председника САД

2024-11-09 23:41:29

Иран демантује заверу за убиство Трампа
Иран демантује заверу за убиство Трампа

Америчке власти су раније оптужиле становника Техерана да је припремао напад на новоизабраног председника

2024-11-09 20:16:48

САД оптужују Иран за заверу у циљу убиства Трампа
САД оптужују Иран за заверу у циљу убиства Трампа

Ирански држављанин оптужен је за убиство по наруџбини

2024-11-09 19:32:45

Своје вредности морамо штитити свим средствима: Путин на Валдајском клубу опет одговорио Раковићу
Своје вредности морамо штитити свим средствима: Путин на Валдајском клубу опет одговорио Раковићу

На завршној вечери 21. годишње скупштине Валдајског клуба у Сочију, Владимир Путин је и ове године одговорио на питање др Александра Раковића. Међу бројним експертима из целог света, Раковић ове године на Валдају није био једини Србин: Србију су представљали и др Ивона Лађевац и др Миша Ђурковић. Ево стенограма дијалога Раковић – Путин:

2024-11-08 20:55:22

РТ: САД ће напустити Украјину – Орбан
РТ: САД ће напустити Украјину – Орбан

Изабрани председник Доналд Трамп ће повући своју земљу из конфликта, а ЕУ не може сама да га финансира, изјавио је мађарски премијер

2024-11-08 18:56:31

РТ: РТ „једини отпор” западним медијима – Путин
РТ: РТ „једини отпор” западним медијима – Путин

Руски председник је изјавио да је РТ једини начин да Русија дође до Запада

2024-11-08 18:49:02

Москва током Другог светског рата у поређењу са данашњом
Москва током Другог светског рата у поређењу са данашњом

Битка за совјетску престоницу постала је једна од кључних током рата. Погледајте како је Москва изгледала у том страшном периоду и како изгледа данас

2024-11-07 21:51:28

РТ: Путин честитао „храбром“ Трампу
РТ: Путин честитао „храбром“ Трампу

Руски председник изјавио је да је спреман за разговоре са новим америчким лидером

2024-11-07 20:25:46

РТ: Помоћ Украјини проузроковала пад владе – Шолц
РТ: Помоћ Украјини проузроковала пад владе – Шолц

Министар финансија Кристијан Линднер морао је бити отпуштен због његове невољности да повећа финансирање за Кијев, изјавио је немачки канцелар Олаф Шолц

2024-11-07 20:18:12

РТ: Трамп ће се залагати за „замрзавање“ конфликта у Украјини – ВСЖ
РТ: Трамп ће се залагати за „замрзавање“ конфликта у Украјини – ВСЖ

Тим изабраног председника планира да примора Кијев да обустави аспирације ка НАТО-у, наводи извор

2024-11-07 19:14:26

РТ: Свету је потребна Русија – Путин
РТ: Свету је потребна Русија – Путин

Човечанство се удаљава од хегемоније и иде ка мултиполарности, изјавио је руски председник

2024-11-07 19:07:11

РТ: Трампова победа је пораз за „либерале“ – премијер Словачке
РТ: Трампова победа је пораз за „либерале“ – премијер Словачке

Као и новоизабрани амерички председник, словачки премијер Роберт Фицо преживео је покушај атентата

2024-11-06 23:29:20

РТ: Украјинци страхују да ће Трамп повући подршку САД – ФТ
РТ: Украјинци страхују да ће Трамп повући подршку САД – ФТ

Новоизабрани амерички председник раније је претио да ће окончати финансијску помоћ Кијеву

2024-11-06 19:29:39

Резултати пословања НИС Групе за девет месеци 2024. године
Резултати пословања НИС Групе за девет месеци 2024. године

НИС инвестирао више од 37 милијарди динара у капиталне пројекте

2024-11-06 18:47:25

Могу ли САД са нама?
Могу ли САД са нама?

Србија не треба да прихвати сваки компромис који понуде САД, доживљавајући га као „божји дар“ и максимум који се може постићи

2024-11-06 18:33:08

РТ: Створили смо историју – Трамп
РТ: Створили смо историју – Трамп

Републикански кандидат је захвалио америчком народу што га је изабрао за 47. председника Сједињених Америчких Држава

2024-11-06 09:57:54

РТ: Украјинска посланица позива на мобилизацију жена
РТ: Украјинска посланица позива на мобилизацију жена

Овај потез би ослободио мушкарце за фронтовске дужности, изјавила је Маријана Безугла

2024-11-05 11:30:02

РТ: Санкције су пресудиле америчком долару – Лавров
РТ: Санкције су пресудиле америчком долару – Лавров

Вашингтон је своју валуту претворио у оружје за потчињавање и кажњавање, изјавио је руски министар спољних послова

2024-11-05 11:25:07

RT desno / neodredjen svuda
proba
baner rakija desno stare vesti / ali nema dole kategorije
baner apartman desno / neodredjen-svuda
baner obzor desno - rusija - neodredjen svuda
форум
мислјенја свуда

Будите у току са новим дешавањима, пријавите се на нашу листу новости: