1763908551
2025-11-23 14:17:00
Такие достижения основаны на методах обрыва цепи, разработанных нобелевским лауреатом Фредом Сэнгером, который стал пионером в этой области, сделав в 1977 году прорыв в секвенировании генома. С тех пор ученые начали использовать технологии секвенирования нового поколения, чтобы разработать тесты для выявления практически любой инфекциикаталогизировать геном SARS-CoV-2, лежащий в основе пандемии COVID-19, и даже оживить ужасного волка разновидность. Исследователи надеются, что поисковые функции MetaGraph значительно ускорят эту форму генетических исследований.
База данных геномов с возможностью поиска
Цифровая визуализация спиральной структуры ДНК представляет собой последовательности в базе данных. – Бюмуратдениз/Getty Images
Исследовательская группа ETH Zurich занимается созданием MetaGraph с 2020 года. Его сильная сторона заключается в его способности оптимизировать поиск по данным секвенирования ДНК и РНК путем сжатия их в полнотекстовые индексы с возможностью поиска, уменьшая средний размер данных в 300 раз. Для этого все данные в системе подвергаются процессу уточнения: необработанные данные преобразуются в уточненные графики с исправленными ошибками, которые впоследствии объединяются в единый индекс группы. Это позволило исследователям сжать наборы данных объемом 100 ТБ, такие как GTEx и TCGA, всего до 10 ГБ каждый.
Наборы данных содержат последовательности ДНК вирусов, микробов, грибов, растений, бактерий и человека, включая образцы метагенома кишечника человека и многоклеточных животных. Ученые также добавили необработанные метагеномные данные и другие важные наборы данных. Команда использовала сложные математические графики для эффективной организации наборов данных, подобно тому, как значения упорядочиваются в электронной таблице. Связи между необработанными данными и метаданными позволили команде устранить некоторые избыточности, значительно сжимая набор данных.
Будущее секвенирования ДНК
База данных секвенирования ДНК показывает различные процессы анализа генетических структур. – Black_kira/Getty Images
В настоящее время примерно половина мировых наборов данных секвенирования доступна через функции поиска MetaGraph. Команда ETH ожидает, что остальная часть общедоступного набора данных будет онлайн к концу 2025 года. Что особенно важно, подход MetaGraph является масштабируемым, гарантируя, что пользователи продолжат испытывать высокие скорости поиска даже при умножении набора данных. MetaGraph считает, что это ресурс с открытым исходным кодом, который привлечет различных пользователей, начиная от фармацевтических компаний, преподавателей, ученых, исследователей и, возможно, частных лиц. Как сказал доктор Андре Калес, член группы биомедицинской информатики в ETH Zurich, в университете пресс-релиз«В первые дни даже Google не знал точно, для чего нужна поисковая система. Если быстрое развитие секвенирования ДНК продолжится, то более точная идентификация балконных растений может стать обычным явлением».
Команда разработчиков MetaGraph надеется, что их новая программа облегчит генетические исследования. Например, ученые использовали геномные секвенаторы для картирования вируса SARS-CoV-2, что стало ключевым шагом в разработке вакцины против COVID. У других есть проанализировали последовательности ДНК дождевых червей для изучения эволюции. База данных MetaGraph могла бы облегчить это исследование, упрощая поиск, структурирование и тестирование последовательностей генома, быстрее и дешевле. Такие разработки сделают следующее поколение технологий секвенирования генома лучше, дешевле и, в конечном счете, полезнее для здоровья.
Если вы хотите поиграть с ним, вы можете посетить Репозиторий открытых данных MetaGraph для выполнения поиска в облачной базе данных группы. Для любителей и потенциальных пользователей, желающих визуализировать результаты баз данных, на их веб-сайте доступно несколько примеров, включая визуализацию известных белков и генов устойчивости к противомикробным препаратам.
#Ученые #создали #поисковую #систему #по #генетическому #коду #подобную #Google #DNA
Продолжение темы
