Новый метод предсказывает вредные мутации у сельскохозяйственных животных

Исследователи из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали вычислительный метод для прогнозирования вредных мутаций у видов млекопитающих. Метод поможет оптимизировать программы селекции животных, повысить рентабельность и продуктивность в животноводстве, где всё чаще используются генетические тесты.

Метод, опубликованный в Evolutionary Applications, следует последним инновациям в геномике человека и переносит знания о генетических факторах риска у людей на сельскохозяйственных животных, что имеет преобразующий потенциал для генетики и геномики этих видов.

Эффективный отбор сельскохозяйственных животных для получения потомства с желаемыми признаками и снижения зависимости от гормонов и антибиотиков — ключевая цель многих проектов. Однако их успеху мешают неизвестные эффекты геномных вариантов. Учёные под руководством профессоров Марии Самсоновой, Сергея Нуждина и Льва Уткина использовали доступную информацию о вредоносных вариантах у человека и применили методы transfer learning для классификации вредных мутаций у других видов млекопитающих.

Подход был тщательно проверен на моделях собак и мышей. «Разработанная методология может использоваться для выявления вредных, нежелательных мутаций в геномах других сельскохозяйственных животных, что облегчит проектирование точно настроенных метаболических путей, позволяющих животным процветать в широком диапазоне условий», — сказала Мария Самсонова, руководитель Лаборатории математической биологии и биоинформатики СПбПУ.

Побочным эффектом контролируемого разведения является быстрое накопление вредных мутаций, поскольку приток «хороших» генов из внешних популяций отсутствует. Со временем это приводит к снижению общей приспособленности скота. Устойчивое сельское хозяйство и способность отрасли обеспечивать людей более качественными, здоровыми и менее дорогими продуктами в значительной степени зависят от знания функциональных эффектов мутаций и нашей способности устранять вредные из будущих пород.