Умная генная память: Ученые разработали новый метод для генетического сравнения сотен видов животных

Сравнение геномов разных организмов позволяет получать научные знания в два этапа: сначала нужно локализовать отдельные гены в геноме каждого вида (аннотация генов), а затем определить, какие гены у двух организмов соответствуют друг другу (нахождение ортологов). Оба шага технически сложны.

Новый вычислительный метод TOGA (Tool to infer Orthologs from Genome Alignments) упрощает такие анализы, решая обе задачи одновременно. Вместо того чтобы фокусироваться только на кодирующих белок участках генов, метод использует принцип сходства в полном геномном контексте гена.

«У нас есть почти полные геномы, и мы можем использовать их целиком. Сравнивая целые геномы разных организмов с помощью машинного обучения, мы можем определять ортологичные гены с очень высокой точностью», — объясняет руководитель исследования профессор Майкл Хиллер.

Исследование показало, что ортологичные гены в других геномах млекопитающих можно точно локализовать, используя только известные гены человека или мыши. Аналогично, известные гены курицы можно использовать для поиска ортологов в геномах других птиц.

Это позволило применить TOGA к геномам сотен других видов. Ученые аннотировали и определили ортологичные гены для более чем 500 геномов млекопитающих и 500 геномов птиц, создав крупнейшие на сегодня межвидовые генетические ресурсы для этих групп позвоночных.

В исследовании также участвовали ученые из консорциума Zoonomia, цель которого — использовать возможности сравнительной геномики как инструмент для человеческой медицины и сохранения биоразнообразия. Метод TOGA и его применение представлены в журнале Science.