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

Наука

Србија произвела 1,5 милиона доза вакцине „Спутњик V“

Србија је произвела 1,5 милиона доза вакцине "Спутњик V", те планира да произведе четири милиона доза...

РТ: Руска вакцина „Спутник V” коначно спремна за одобравање од стране СЗО-а након уклањања баријера, каже руски министар здравља
РТ: Руска вакцина „Спутник V” коначно спремна за одобравање од стране СЗО-а након уклањања баријера, каже руски министар здравља

Руска вакцина "Спутњик V" коначно ће бити одобрена од стране Светске здравствене организације (СЗО) након што...

2021-10-03 09:32:57

Завршена трећа фаза истраживања „Спутњик V“ међу старијим особама
Завршена трећа фаза истраживања „Спутњик V“ међу старијим особама

Трећа фаза клиничких испитивања руске вакцине "Спутњик V" за пацијенте старије од 60 година је завршена,...

2021-10-01 11:12:24

Математичка гимназија уручила плакету захвалности компанији НИС
Математичка гимназија уручила плакету захвалности компанији НИС

Математичка гимназија у Београду уручила је компанији НИС плакету за допринос успеху ове образовне установе. Плакета...

2021-09-27 18:09:00

Уџбеник руског језика „Ни пуха ни пера!“ представљен у Гимназији „Јован Јовановић Змај“ у Новом Саду
Уџбеник руског језика „Ни пуха ни пера!“ представљен у Гимназији „Јован Јовановић Змај“ у Новом Саду

Уџбеник руског језика „Ни пуха ни пера!“, који је издао Центар Руског географског друштва у Србији,...

2021-09-23 19:21:54

Уторак крајњи рок за пријаву на студентску праксу „NIS calling“
Уторак крајњи рок за пријаву на студентску праксу „NIS calling“

Академци, искористите своју шансу!

2021-09-17 13:28:35

РТ: УН упозоравају да неконтролисана вештачка интелигенција и технологија машинског учења може кршити људска права и нанети штету животима, захтевајући мере заштите од злоупотребе
РТ: УН упозоравају да неконтролисана вештачка интелигенција и технологија машинског учења може кршити људска права и нанети штету животима, захтевајући мере заштите од злоупотребе

Шеф УН-а за људска права позвао је на мораторијум на употребу одређених технологија вештачке интелигенције, попут...

2021-09-16 08:39:42

„Роскосмос“ пустио у рад сателит за праћење арктичке климе
„Роскосмос“ пустио у рад сателит за праћење арктичке климе

Летна испитивања првог руског сателита "Арктика М" за праћење климе арктичког региона су завршена, космичка летелица...

2021-09-07 08:26:30

НИС покреће пети циклус студентске праксе „NIS Calling“
НИС покреће пети циклус студентске праксе „NIS Calling“

Ослушкујући потребе младих генерација, компанија НИС ће други пут ове године реализовати програм „NIS Calling“ у...

2021-09-02 12:17:33

Руске вакцине произведене на Торлаку одобрене за употребу
Руске вакцине произведене на Торлаку одобрене за употребу

Ненад Поповић је гостујући у Јутарњем дневнику РТС-а навео да су вакцине потпуно истог квалитета као...

2021-09-01 11:09:27

Творац „Спутњика V“ у Бањалуци: Подаци говоре да нема тешких случајева и смртних исхода код оних који су вакцинисани
Творац „Спутњика V“ у Бањалуци: Подаци говоре да нема тешких случајева и смртних исхода код оних који су вакцинисани

Директор Научно-истраживачког центра "Гамалеја" и творац руске вакцине "Спутњик V" Александар Гинцбург изјавио је у Бањалуци...

2021-08-27 09:57:23

Рогозин: Пас који је учествовао у експерименту течног дисања жив и здрав
Рогозин: Пас који је учествовао у експерименту течног дисања жив и здрав

Дмитриј Рогозин, генерални директор "Роскосмоса", рекао је да се пас Николас, који је учествовао у експериментима...

2021-08-26 10:00:28

РТ: Кина одбила да учествује у другој фази истраге СЗО-а о пореклу вируса, наводећи да се теорија лабораторијског порекла противи науци
РТ: Кина одбила да учествује у другој фази истраге СЗО-а о пореклу вируса, наводећи да се теорија лабораторијског порекла противи науци

Пекинг је ставио кочницу на своје учешће у истрази Светске здравствене организације (СЗО) о пореклу коронавируса,...

2021-07-22 10:00:59

Ученица седмог разреда Нађа Весић друга на такмичењу из науке у Индонезиjи
Ученица седмог разреда Нађа Весић друга на такмичењу из науке у Индонезиjи

Ученица Основне школе „Руђер Бошковић“ из Београда, Нађа Весић, освојила је друго место на Светској смотри...

2021-07-19 07:22:43

РТ: Јандекс ради на аутоматизованом видео преводиоцу како би гледаоцима омогућио да гледају било који садржај на свом језику
РТ: Јандекс ради на аутоматизованом видео преводиоцу како би гледаоцима омогућио да гледају било који садржај на свом језику

Шта желите да гледате? Па, ако је одговор филм или ТВ емисија на страном језику, а...

2021-07-17 11:23:39

Руски научници из „Вектора“ направили лек за коронавирус на бази чаге
Руски научници из „Вектора“ направили лек за коронавирус на бази чаге

Научници Државног научног центра (СРЦ) за вирологију и биотехнологију „Вектор“ Роспотребнадзора открили су да водени екстракт...

2021-07-16 11:47:29

РТ: СЗО прогласила трећи талас пандемије, наводећи да се успех вакцинације анулира због ширења делта соја вируса
РТ: СЗО прогласила трећи талас пандемије, наводећи да се успех вакцинације анулира због ширења делта соја вируса

Светска здравствена организација (СЗО) упозорава да је пандемија коронавируса ушла у „рану фазу трећег таласа“, јер...

2021-07-15 13:41:54

Вакцина „Спутњик V“ нема негативан утицај на трудноћу и репродуктивни систем
Вакцина „Спутњик V“ нема негативан утицај на трудноћу и репродуктивни систем

Приликом истраживања вакцине „Спутњик V“ утврђено је да она нема негативан утицај ни на трудноћу ни на...

2021-07-15 13:02:40

Никола Тесла: Моја младост
Никола Тесла: Моја младост

На данашњи дан рођен је Никола Тесла, највећи српски научник и један од најзначајнијих светских проналазача....

2021-07-10 17:54:59

„Торлак“ ће у следеће две недеље имати приближно 550.000 вакцина „Спутњик V“
„Торлак“ ће у следеће две недеље имати приближно 550.000 вакцина „Спутњик V“

Министар без портфеља у Влади Републике Србије задужен за иновације и технолошки развој и председник Међувладиног...

2021-07-05 06:45:15

Кога су научници „васкрсли“ из руске вечно смрзнуте земље?
Кога су научници „васкрсли“ из руске вечно смрзнуте земље?

Изгледа да Јакутију слободно можемо назвати непресушним природним „фрижидером“ у коме научници сваке године проналазе по...

2021-07-04 09:48:36

Представљена монографија „Истина о последицама НАТО бомбардовања Србије 1999. године“
Представљена монографија „Истина о последицама НАТО бомбардовања Србије 1999. године“

У свечаној сали Дома Војске Србије на тематској трибини промовисана je монографија "Истина о последицама НАТО...

2021-06-30 08:07:35

РТ: „Спутњик V“ мање ефикасан за делта сој, али ипак нуди бољу заштиту од вакцина других произвођача
РТ: „Спутњик V“ мање ефикасан за делта сој, али ипак нуди бољу заштиту од вакцина других произвођача

Произвођачи прве на свету, руске вакцине против коронавируса "Спутњик V", рекли су да њихова формула нуди...

2021-06-29 16:19:12

НИС подржао Институт за онкологију и радиологију Србије
НИС подржао Институт за онкологију и радиологију Србије

Компанија НИС наставља са подршком здравственим установама широм Србије данашњим уручењем донације Институту за онкологију и...

2021-06-23 18:02:12

У Јакутији пронађен најстарији вечити лед
У Јакутији пронађен најстарији вечити лед

У рејону источносибирског насеља Батагај у Јакутији научници су пронашли вечити лед. Његова старост се процењује на 650 хиљада година, наводи се на сајту владе Републике Саха.

2021-06-19 07:34:30

rt nauka
baner rakija desno nauka
baner apartman desno / nauka
baner obzor desno - nauka

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