Компьютерная классификация образа жизни грибов
В качестве доказательства концепции исследователи разработали алгоритм, который "научил" компьютер классифицировать 101 репрезентативный геном Dothideomycetes — крупнейшего класса грибов — по образу жизни. Машина "научилась" идентифицировать данные, частично полученные в рамках проекта "1000 геномов грибов" (1000 Fungal Genomes Project), включая 55 вновь секвенированных видов.
Класс Dothideomycetes включает грибы, получающие питательные вещества из разлагающейся органики (сапротрофы), а также множество фитопатогенов, поражающих большинство основных продовольственных культур и сырья для производства биомассы и биотоплива. Изучение экологии и эволюции Dothideomycetes может дать больше информации о том, как эти грибы адаптировались к стрессу и специфичности хозяина, особенно в контексте изменения климата.
Команда под руководством исследователей из Института совместного генома (Joint Genome Institute, JGI) Министерства энергетики США (DOE), расположенного в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab), создала более точное филогенетическое дерево, отслеживающее эволюцию грибов Dothideomycetes. Работа была опубликована в июньском номере журнала Studies in Mycology.
Эта работа стала возможной, в частности, благодаря Программе поддержки научных сообществ (Community Science Program, CSP) JGI, так как несколько одобренных проектов внесли вклад в заполнение пробелов на Древе жизни грибов, включая проект "1000 геномов грибов", целью которого является создание референсного генома для каждого из семейств грибов. Исследователи получили доступ к более чем 100 геномам Dothideomycetes — достаточному для проверки, может ли компьютерный алгоритм различить образ жизни грибов (сапротрофы и патогены) на основе предоставленных данных. В этом тесте доказательства концепции команда сообщила, что алгоритм успешно классифицировал геномы грибов с точностью свыше 95%.
Используя данные полных геномов из вновь секвенированных образцов, они также построили высококачественное филогенетическое дерево для Dothideomycetes. Эти данные позволили команде переклассифицировать 25 видов Dothideomycetes и предоставили больше информации о событиях видообразования.