CoreDetector: новый инструмент для анализа геномов растений

Исследователи из Университета Аделаиды разработали программный инструмент CoreDetector с расширенными возможностями для анализа данных секвенирования геномов. Он повышает скорость и точность исследований, направленных на улучшение растений методами селекции, что позволит фермерам выращивать более устойчивые культуры в условиях меняющегося климата.

Ключевые возможности инструмента

• Эффективная работа со сложными задачами: CoreDetector создан для эффективного выполнения вычислительно сложных задач, таких как выравнивание (alignment) больших и эволюционно разнообразных геномов растений.
• Широкий спектр применения: Инструмент можно применять к широкому кругу видов — от бактериальных геномов размером в килобайты до гигабайтных геномов растений, таких как пшеница. Он также поддерживает работу с диплоидными организмами, включая человека и животных.
• Доступность: Исследование, лежащее в основе CoreDetector, опубликовано в журнале Bioinformatics, а сам программный код размещён на GitHub, что делает инструмент бесплатным и доступным для всех заинтересованных исследователей.

Значение для науки и селекции

По словам соавтора проекта доктора Джулиана Тейлора, выравнивание целых геномов остаётся важным методом определения структурных и последовательностных вариаций в популяциях. CoreDetector использует вычислительную параллелизацию для выполнения трудоёмкой задачи попарного выравнивания последовательностей между геномами членов популяции.

Другой соавтор, доктор Фрузангохар, отметил, что по мере развития технологий высокопроизводительного секвенирования свободный доступ к CoreDetector позволит продолжать быстрое развитие генетических исследований разнообразных популяций. Инструмент предоставит селекционерам и учёным эффективное средство для анализа геномных последовательностей.

Будущее развитие

Разработчики уже работают над следующей итерацией технологии. Их цель — расширить теоретическую и вычислительную структуру CoreDetector для получения кор-генома (core-genome) и дополнительных последовательностей популяции, то есть полного набора последовательностей, известного как пан-геном (pan-genome). Планируется сотрудничество с биоинформатиками из внешних организаций для разработки современного эвристического алгоритма эффективного построения пан-геномов популяций.

CoreDetector был создан в рамках Biometry Hub Школы сельского хозяйства, продовольствия и вина Университета Аделаиды — площадки для совместной разработки статистических моделей и вычислительных инструментов для решения биологических вопросов, актуальных для индустрии.