Автоматическая система для создания миллиона новых названий бактерий

Исследователи открывают тысячи новых видов бактерий, которые живут с нами, на нас и даже внутри нас. Наши отношения с ними влияют на наше здоровье и здоровье планеты, но для определения этих отношений новым видам нужны новые имена.

Учёные из Института Квадрам разработали автоматическую систему для генерации корректных названий на основе традиционной системы Линнея, создав запас из более чем миллиона имён — как для недавно открытых бактерий, так и для тех, которые ещё предстоит обнаружить.

Бактерии колонизировали почти все среды на Земле. Оценки количества видов бактерий на планете разнятся — от миллионов до миллиардов. Известно, что только в кишечнике человека обитают тысячи видов бактерий.

В XVIII веке шведский натуралист Линней создал систему наименования живых существ, включающую двухсловное латинское название для каждого вида. Так, у нас есть название Homo sapiens для человека, а также около миллиона подобных названий для животных и растений.

Существуют и знакомые двухсловные латинские названия для видов бактерий, например, Escherichia coli (часто сокращается до E. coli), названная в честь её первооткрывателя, немецкого микробиолога Теодора Эшериха, и в честь толстой кишки, где обитает этот организм. Однако, несмотря на то, что существуют миллионы видов бактерий, пока только около 20 000 получили латинские названия.

Одна из причин нехватки новых названий — огромное количество новых видов, открываемых с помощью анализа ДНК, а не выращивания в лаборатории, что плохо согласуется с текущими правилами наименования бактериальных видов и создаёт огромный объём работы. Дополнительные проблемы: у большинства бактериологов недостаточно знаний классических языков, таких как латынь и греческий, чтобы придумывать корректные названия, и даже экспертам трудно создавать новые имена достаточно быстро, чтобы справиться с потоком открытий.

Профессор Марк Паллен из Института Квадрам в Научном парке Нориджа предложил решение проблемы, используя автоматизированный подход для комбинирования небольшого набора латинских и греческих корней с целью создания более миллиона новых имён. Входные файлы для этого процесса были тщательно проверены экспертом по бактериальной номенклатуре профессором Аароном Ореном из Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль), а биоинформатик Института Квадрам доктор Андреа Телатин написал компьютерную программу для автоматизации процесса.

Профессор Марк Паллен заявляет: «Мы показали, как комбинаторное использование греческих и латинских корней может быть использовано для создания более миллиона корректных таксономических названий для бактерий. Это, вероятно, представляет собой крупнейшее создание имён в истории науки. Мы ожидаем, что наш подход может быть расширен для покрытия потребности в корректных названиях по всему древу жизни».

Паллен и его коллеги подчёркивают, что они фактически не назвали ни один вид бактерий. Вместо этого они создали цифровой склад грамматически правильных имён, которые могут быть использованы «с полки» по мере необходимости их коллегами-бактериологами. В их подход включены названия для бактерий, связанных с определёнными животными или системами — например, имя Equimonas может быть применено к новой бактерии, выделенной из лошадей, а Intestinimicrobium — к новой бактерии, выделенной из кишечника. Они также включили набор имён в честь учёных, например, Darwiniimicrobium или Darwiniimonas в честь британского натуралиста Чарльза Дарвина.

Биоинформатик Андреа Телатин говорит: «Это только начало процесса. Мы предсказываем, что однажды называть бактерии может быть так же легко, как выполнять поиск в Google. Весь наш компьютерный код доступен для использования любым желающим».

Эксперт по номенклатуре Аарон Орен говорит: «Мы выбрали название Great Automatic Nomenclator для нашей программы в честь одного из моих любимых коротких рассказов Роальда Даля. Это сокращается до Gan, что, что приятно, означает «сад» на иврите, что говорит о богатой плодовитости нашего подхода. Это захватывающе — видеть, как бактериальная номенклатура присоединяется к миру больших данных».