Российские ученые разработали программу, которая позволяет быстро сравнивать между собой совокупности ДНК микроорганизмов, обитающих в разных средах. Сравнив с помощью 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.
Разработкой программы занимаются ученые из Университета ИТМО, Федерального научно-клинического центра (ФНКЦ) физико-химической медицины и МФТИ.
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, сообщает пресс-служба Университета ИТМО.
Программный инструмент под названием MetaFast, разработанный учеными, позволяет провести быстрый сравнительный анализ большого количества метагеномов. Одной из ключевых особенностей программы является возможность успешно работать со средами, генетическое содержимое которых ранее не было изучено.
Таким образом, с помощью программы можно проводить нецелевой экспресс-анализ маркеров, указывающих на наличие каких-либо заболеваний. Затем, используя целевые методики, такие как ПЦР (полимеразная цепная реакция — способ многократного копирования фрагментов ДНК), подтверждать и корректировать результаты. По словам ученых, программа потенциально способна сократить сроки создания новых лекарств в несколько раз.
Не размножающиеся в пробирке микроорганизмы, такие как вирусы, дают при анализе слишком отрывочные данные, по которым их ДНК собрать невозможно. Однако новая программа позволяет выявлять и такие микроорганизмы.