- 13,854
- 20
- 8 Ноя 2022
Открытие 188 редких систем может перевернуть мир медицинской генетики.
Не так давно Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся о значительном прогрессе в методах редактирования генома с помощью системы CRISPR Cas9 , которого добились учёные из Национальной лаборатории Ок-Ридж.
Теперь же учёные из Института исследований мозга Макговерна при Массачусетском технологическом институте ( MIT ), Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, а также Национального центра биотехнологической информации (NCBI) при Национальных институтах здравоохранения США Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся инновационный алгоритм поиска, который позволил идентифицировать 188 новых редких систем CRISPR в бактериальных геномах. Результаты исследования Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся в журнале Science.
Новый алгоритм под названием «Быстрая кластеризация на основе локально-чувствительного хэширования» (Fast Locality-Sensitive Hashing-based clustering, FLSHclust), разработанный лабораторией профессора Фенга Чжана, пионера исследований CRISPR, использует методы кластеризации больших данных для быстрого поиска в огромных объёмах геномных данных.
Исследователи применили этот алгоритм для анализа данных из трёх крупных общедоступных баз данных, содержащих информацию о самых необычных бактериях, в том числе из угольных шахт, пивоварен, озёр Антарктики и даже слюны собак. Учёные обнаружили значительное количество и разнообразие систем CRISPR, включая такие, которые могут редактировать ДНК в человеческих клетках, нацеленные на РНК и многие другие с различными функциями.
Эти системы потенциально могут использоваться для редактирования геномов млекопитающих с меньшим количеством побочных эффектов, чем существующие системы Cas9. В будущем они также могут быть использованы в качестве диагностик или служить молекулярными записями активности внутри клеток.
Исследователи отмечают, что их поиск подчёркивает беспрецедентный уровень разнообразия и гибкости CRISPR и что, вероятно, множество редких систем ещё предстоит обнаружить по мере роста баз данных.
Профессор Чжан, соавтор исследования, подчёркивает важность биоразнообразия и необходимость улучшения инструментов поиска, таких как FLSHclust, для изучения геномных данных. Евгений Викторович Кунин, выдающийся исследователь Национального центра биотехнологической информации, также является соавтором этого исследования.
Алгоритм представляет собой новый шаг в поиске CRISPR, системы бактериальной защиты, которая была адаптирована для редактирования генома и диагностики. Используя метод FLSHclust, команда смогла проанализировать миллиарды последовательностей белков и ДНК в течение нескольких недель, в то время как предыдущие методы занимали месяцы.
В своём анализе исследователи обнаружили несколько новых вариантов известных систем CRISPR типа I с более длинными руководящими РНК, что потенциально позволяет разрабатывать более точные технологии генного редактирования. Команда Чжана продемонстрировала, что две из этих систем могут вносить короткие правки в ДНК человеческих клеток.
Исследователи также обнаружили новые механизмы действия для некоторых систем CRISPR типа IV, а также систему типа VII, точно нацеленную на РНК, которая потенциально может использоваться в её редактировании. Другие системы могут быть использованы в качестве инструментов записи или датчиков конкретной активности в живой клетке.
Алгоритм может помочь в поиске других биохимических систем. «Этот алгоритм поиска может быть использован любым, кто хочет работать с этими большими базами данных для изучения эволюции белков или открытия новых генов», — сообщили учёные.
Исследователи подчёркивают, что их результаты иллюстрируют не только разнообразие систем CRISPR, но и то, что большинство из них редки и встречаются только в необычных бактериях.
Не так давно Для просмотра ссылки Войди
Теперь же учёные из Института исследований мозга Макговерна при Массачусетском технологическом институте ( MIT ), Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, а также Национального центра биотехнологической информации (NCBI) при Национальных институтах здравоохранения США Для просмотра ссылки Войди
Новый алгоритм под названием «Быстрая кластеризация на основе локально-чувствительного хэширования» (Fast Locality-Sensitive Hashing-based clustering, FLSHclust), разработанный лабораторией профессора Фенга Чжана, пионера исследований CRISPR, использует методы кластеризации больших данных для быстрого поиска в огромных объёмах геномных данных.
Исследователи применили этот алгоритм для анализа данных из трёх крупных общедоступных баз данных, содержащих информацию о самых необычных бактериях, в том числе из угольных шахт, пивоварен, озёр Антарктики и даже слюны собак. Учёные обнаружили значительное количество и разнообразие систем CRISPR, включая такие, которые могут редактировать ДНК в человеческих клетках, нацеленные на РНК и многие другие с различными функциями.
Эти системы потенциально могут использоваться для редактирования геномов млекопитающих с меньшим количеством побочных эффектов, чем существующие системы Cas9. В будущем они также могут быть использованы в качестве диагностик или служить молекулярными записями активности внутри клеток.
Исследователи отмечают, что их поиск подчёркивает беспрецедентный уровень разнообразия и гибкости CRISPR и что, вероятно, множество редких систем ещё предстоит обнаружить по мере роста баз данных.
Профессор Чжан, соавтор исследования, подчёркивает важность биоразнообразия и необходимость улучшения инструментов поиска, таких как FLSHclust, для изучения геномных данных. Евгений Викторович Кунин, выдающийся исследователь Национального центра биотехнологической информации, также является соавтором этого исследования.
Алгоритм представляет собой новый шаг в поиске CRISPR, системы бактериальной защиты, которая была адаптирована для редактирования генома и диагностики. Используя метод FLSHclust, команда смогла проанализировать миллиарды последовательностей белков и ДНК в течение нескольких недель, в то время как предыдущие методы занимали месяцы.
В своём анализе исследователи обнаружили несколько новых вариантов известных систем CRISPR типа I с более длинными руководящими РНК, что потенциально позволяет разрабатывать более точные технологии генного редактирования. Команда Чжана продемонстрировала, что две из этих систем могут вносить короткие правки в ДНК человеческих клеток.
Исследователи также обнаружили новые механизмы действия для некоторых систем CRISPR типа IV, а также систему типа VII, точно нацеленную на РНК, которая потенциально может использоваться в её редактировании. Другие системы могут быть использованы в качестве инструментов записи или датчиков конкретной активности в живой клетке.
Алгоритм может помочь в поиске других биохимических систем. «Этот алгоритм поиска может быть использован любым, кто хочет работать с этими большими базами данных для изучения эволюции белков или открытия новых генов», — сообщили учёные.
Исследователи подчёркивают, что их результаты иллюстрируют не только разнообразие систем CRISPR, но и то, что большинство из них редки и встречаются только в необычных бактериях.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
