Polscy badacze opracowali narzędzie, które pozwala odróżniać znane wirusy od nowych oraz analizować ich różnorodność w różnych środowiskach. Ich zdaniem takie rozwiązanie ma kluczowe znaczenie dla monitorowania nowych patogenów i badań nad mikrobiomem.

Program komputerowy Vclust pozwala w ledwie kilka godzin porównać miliony sekwencji wirusów i uporządkować je według stopnia podobieństwa. Analizowanie ogromnych zbiorów danych genetycznych tradycyjnymi metodami zajęłoby nawet kilka lat.

Naukowcy tłumaczą, że współczesna mikrobiologia zmaga się problemem zalewu danych. Każdego roku odkrywa się nawet milion nowych wirusów, w efekcie czego powstają tak duże zbiory, że ich analiza oraz klasyfikacja staje się coraz większym wyzwaniem dla zespołów badawczych.

– Taka eksplozja danych to zasługa metagenomiki, czyli metody pozwalającej na odczytanie całego DNA obecnego w danej próbce środowiskowej, np. z oceanu, gleby czy jelita człowieka. Do tej pory brakowało narzędzi, które pozwalałoby efektywnie analizować i grupować tak dużą liczbę sekwencji. Istniały metody bardzo dokładne, ale nie radziły sobie one z taką skalą danych. Dlatego postanowiliśmy stworzyć program, który będzie równie precyzyjny, ale znacznie wydajniejszy i poradzi sobie z milionami genomów naraz – wyjaśnił dr hab. Andrzej Zieleziński z Wydziału Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. W zespole są również przedstawiciele Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej i specjalista z Uniwersytet Friedricha Schillera w Jenie.

Twórcy programu przyznają, że już wcześniej stosowano podobne metody ale wymagały superkomputerów. Oni postawili na zaprojektowanie jak najbardziej efektywnych algorytmów i możliwie najbardziej wydajnego kodu, który umożliwił redukcję czasu obliczeń o kilka rzędów wielkości. Wszystko po to, aby przenieść obliczenia z superkomputera na zwykłą stację roboczą.

Więcej o nowości opisanej na łamach „Nature Methods” w serwisie Nauka w Polsce – naukawpolsce.pl.

(oprac. jkg)