SeqScreen יכול לחשוף 'נוגע' ל-DNA: מזהי תוכניות קוד פתוח סינתטיים, רצפי גנים המופיעים באופן טבעי

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


זה מובן מאליו שחיידקים ווירוסים מסוימים יכולים לגרום למחלות ומחלות, אבל האשמים האמיתיים הם רצפי הדאגה שנמצאים בתוך הגנום של החיידקים האלה.

להתקשר אליהם עומד להיות קל יותר.

שנים של עבודה של מדעני מחשבים מאוניברסיטת רייס ועמיתיהם הובילו לפלטפורמה משופרת לבדיקת DNA ואפיון רצף פתוגניים, בין אם הם מתרחשים באופן טבעי או סינתטיים, לפני שיש להם סיכוי להשפיע על בריאות הציבור.

מדען המחשבים טוד טראנגן מבית הספר להנדסה ג'ורג' ר. בראון של רייס והמומחית הגנומית Krista Ternus מ-Signature Science LLC הוביל את המחקר שיצר את SeqScreen, תוכנית לאפיון מדויק של רצפי DNA קצרים, הנקראים לעתים קרובות אוליגונוקלאוטידים.

Treangen אמר ש-SeqScreen נועד לשפר את הזיהוי והמעקב אחר מגוון רחב של רצפים פתוגניים.

"SeqScreen היא ערכת הכלים הראשונה של תוכנת הקוד הפתוח הזמינה להקרנת DNA סינתטית", אמר טראנגן. "התוכנית שלנו משפרת את המצב הקודם של חברות, אנשים וסוכנויות ממשלתיות על שיטות בדיקת ה-DNA שלהם."

המחקר, שהחל כמחקר בעל סיכון גבוה ושכר גבוה שמומן על ידי תוכנית IARPA של סוכנות הביון הלאומית ב-2017, מופיע בכתב העת ביולוגיה של הגנום.

SeqScreen מנצל את העבודה של שותפים בחברת Signature Science שבסיסה באוסטין, טקסס, כדי לאצור מסד נתונים של אלפי רצפי גנים המייצגים 32 סוגים של פונקציות ארסיות. "לבסיס הנתונים האצור הזה נדרשו שנים של ביוקור וסקירה כדי לפתח, והוא מהווה את הליבה של נתוני ההדרכה של אלגוריתם למידת המכונה של SeqScreen", אמר Treangen.

החברה שיתפה פעולה עם Treangen בשנה שעברה כדי למצוא מוטציות SARS-CoV-2 שאולי הפכו את ה-omicronvariant לעמיד יותר לנוגדנים, כולל נוגדנים מחיסונים. "SeqScreen הגיעה למקום הראשון, וחלק מהרעיונות שלה הועברו לפרויקט COVID," אמר. "אבל SeqScreen הוא הרבה יותר רחב בהיקפו.

"אנו מתמקדים בזיהוי פונקציות של רצפים של דאגה – שאנו מכנים FunSoCs – בעוד שגישות בדיקה קודמות עסקו יותר בהסתכלות על 'האם אתה החיידק הזה?' או 'האם אתה הנגיף הזה?'" אמר טריאנגן. "SeqScreen לא מתמקדת בשמות של אילו חיידקים או וירוסים נמצאים בדגימה שלך. במקום זאת, אנחנו רוצים לדעת אם יש בדגימה הזו רצפים שעלולים להזיק, כמו רעלים שיכולים להרוס תאים אנושיים".

התמקדות בפונקציות של דאגה חשובה, הוא אמר, מכיוון שחיידקים מחליפים בקלות DNA באמצעות העברה אופקית של גנים.

"הדגשנו דוגמאות בפרסום של חיידקים שהגנום שלהם זהה במהותו, אלא שלאחד יש רצף של דאגה, כמו רעלן, שלאחר אין," אמר טראנגן. "SeqScreen באמת מתחדד על נוכחות או היעדר של פונקציות המייצגות גורמי ארסיות."

לדבריו, SeqScreen יסייע גם בזיהוי של פתוגנים חדשים או מתעוררים מהסביבה.

הסטודנטים לתארים מתקדמים של רייס, Advait Balaji וברייס קיל הם מחברי המאמר הראשיים. מחברים שותפים הם עמית הפוסט-דוקטורט של רייס ליאו אלוורת', הבוגרים ז'יגין צ'יאן ודרייסי אלבין וסנטיאגו סגרה, עוזר פרופסור למדעי המחשב; אנתוני קאפל וג'ין גולדבולד מ-Sigature Science; מדליין דיפ ממרכז פראונהופר ארה"ב Mid-Atlantic, ריברדייל, מרילנד; ודניאל נאסקו, נידהי שאה ומיהאי פופ מאוניברסיטת מרילנד.

המחקר נתמך על ידי The Intelligence Advanced Research Projects Activity (IARPA) באמצעות משרד המחקר של הצבא (W911NF-17-2-0089).

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי אוניברסיטת רייס. מקור נכתב על ידי מייק וויליאמס. הערה: ניתן לערוך את התוכן לפי הסגנון והאורך.



קישור לכתבת המקור – 2022-06-21 21:17:46

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר