Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета совместно с американскими исследователями разработали геномный сборщик metaFlye, с помощью которого можно точно определить видовой и количественный состав бактерий в различных микробных сообществах. metaFlye стал первым сборщиком, использующим данные секвенирования длинными прочтениями.

С его помощью можно будет решить широкий круг задач, среди которых контроль процесса лечения человека, оценка плодородности почв и создание новых лекарств, отмечается в сообщении пресс-службы Министерства науки и высшего образования РФ.

Статья исследователей опубликована в журнале Nature Methods.

Биоинформатики Санкт-Петербургского государственного университета совместно с коллегами из Калифорнийского университета в Сан-Диего создали metaFlye для сборки метагеномов — образцов ДНК микробных сообществ из различных сред, например глубин океана, почвы или кишечника человека. Получив сборку такого образца, можно определить, какие организмы в нем представлены и сколько их, кроме того, можно выяснить, чем они могут питаться, как взаимодействуют друг с другом и какие вещества синтезируют.

Эти сведения в дальнейшем можно использовать для поиска новых лекарственных средств природного происхождения, для определения причин, лежащих в основе плодородности почвы, при проверке хода лечения человека и во множестве других фундаментальных и прикладных задач.

Сборщик metaFlye использует данные секвенирования длинными прочтениям и работает с технологиями Oxford Nanopore и PacBio.

«Стимулом к созданию metaFlye послужило отсутствие специализированного метагеномного сборщика для технологии длинных прочтений, — отмечает один из авторов проекта Михаил Райко. — Эта технология уже кардинально изменила всю современную геномную науку, мы научились получать гораздо более полные сборки. Так, например, с ее помощью недавно были прочитаны и локализованы многие недостающие фрагменты генома человека (с использованием оригинального инструмента Flye и тоже с участием членов нашей лаборатории). Но для метагеномов такие данные только начали появляться, и, конечно, они потребовали специальных инструментов».

С помощью metaFlye уже были проанализированы несколько симулированных (сгенерированных на компьютере, без секвенирования настоящей ДНК) и реальных метагеномных образцов из желудочно-кишечного тракта человека, коровы и овцы. В образцах удалось собрать геномы не только бактерий и архей, но и эукариот.

При этом биоинформатический анализ показал, что почти половина эукариотических геномных фрагментов относится к представителям нематод, или круглых червей. Этот результат полностью соответствует отчету о вскрытии животного, в котором были обнаружены признаки паразитарной инфекции.