Исследователи могут отслеживать происхождение образцов пыли по ДНК грибов

Исследователи из Университета Северной Каролины и Университета Колорадо в Боулдере разработали статистическую модель, которая позволяет определить, откуда в континентальной части США взялся образец пыли, на основе ДНК грибов, обнаруженных в образце.

Основная цель исследования — создание нового инструмента для судебной биологии, полезного для правоохранительных органов или археологов. «Но оно также может дать нам лучшее понимание невидимых экосистем микробной жизни, которые, как мы знаем, повсюду вокруг нас, но которые мы не до конца осознаем», — говорит Нил Грэнтэм, аспирант по статистике в NC State и ведущий автор статьи.

Модель была разработана на основе данных гражданского научного проекта Wild Life of Our Homes, проведенного лабораторией Your Wild Life на базе NC State. Проект собрал образцы пыли примерно из 1000 домов по всей континентальной части США, включая образцы из 47 из 48 смежных штатов.

Целью того проекта был анализ ДНК в образцах пыли для идентификации присутствующих микробных видов. Одним из открытий стало то, что типы грибов (грибные таксоны) сильно различались от региона к региону.

«Основываясь на этом открытии, мы хотели определить, можно ли предсказать происхождение образца пыли по присутствующим в нем грибам. И — в большинстве случаев — мы можем», — говорит Грэнтэм.

Исследователи создали модель, которая анализирует грибные таксоны в образце пыли и предсказывает его происхождение. Примерно в 5% случаев прогнозы модели оказывались в пределах 35 миль от правильного места отбора проб (наиболее точные прогнозы). Худшие 5% прогнозов ошибались как минимум на 645 миль. Медианная ошибка прогноза модели составила 143 мили.

Однако исследовательская группа уже работает над повышением точности модели, разрабатывая более совершенные алгоритмы. «Проделанная нами работа была нужна, чтобы определить, жизнеспособна ли эта концепция. Теперь, когда мы знаем, что она жизнеспособна, мы разрабатываем статистические методы, которые лучше подходят для решения этой задачи», — отмечает Грэнтэм.

«В конечном итоге мы хотим создать онлайн-инструмент для правоохранительных органов, чтобы они могли загружать результаты анализа пыли, взятой с одежды, тела или транспортного средства, и получать информацию о том, где побывали эти предметы», — говорит Грэнтэм.