Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Nuovo approccio per identificare i geni patogeni nelle varietà virali con un'occhiata

Quando i nuovi virus o batteri si spargono agli esseri umani, è essenziale per chiarire le loro caratteristiche speciali il più rapidamente possibile. Per esempio, perché è il coronavirus resistente alle medicine comuni? In futuro, la nuova grande tecnologia di dati può contribuire ad identificare le caratteristiche di nuovi sforzi dei virus e dei batteri in poco tempo. Fa questa paragonando il genoma di singolo organismo al genoma di tutti gli sforzi dell'specie. Questa procedura può anche essere seguita per gli organismi più fortemente sviluppati quali i mammiferi. Il nuovo progetto “Pangaia„ all'università di Bielefeld sta studiando come le masse dei dati utilizzati in questo trattamento possono essere ordinate ed analizzate per uso in biomedicina. L'università è uno di undici partner del progetto da Europa e dall'America settentrionale. L'UE sta costituendo un fondo per il progetto con 1,14 milione euro in tre anni.

Quando gli scienziati biomedici vogliono scoprire se il materiale genetico di un essere vivente mostri le variazioni particolari, usano solitamente un genoma di riferimento. Combinano parecchi genoma in tal modo che esibiscono le caratteristiche tipiche dell'intere specie. Ciò permette ai ricercatori di paragonare un nuovo virus dell'influenza ad un genoma di riferimento che riassume le funzionalità tipiche delle varietà virali da cui nasce.

In questi casi, confrontiamo soltanto due genoma a vicenda--le differenze e le similarità sono relativamente facili da identificare sul computer. Con il nuovo approccio, possiamo confrontare un genoma a migliaia di altri genoma ad un singolo punto.„

Il professor Dott. Jens Stoye dalla facoltà di tecnologia, che sta partecipando a Pangaia con il suo gruppo di ricerca dell'informatica del genoma

I ricercatori chiamano questa prospezione del repertorio genetico di una popolazione “pangenomics„.

“Finora, il problema con il pangenomics su ordinatore è stato la mancanza di trasparenza causata dalla massa dei dati,„ ha detto il professor il Dott. Alexander Schönhuth dalla facoltà della tecnologia, che è stata capo del gruppo di lavoro di scienza di dati del genoma dal gennaio 2020. Sta coordinando il sottoprogetto del Pangaia di Bielefeld. Come Jens Stoye, lui ed il suo gruppo stanno effettuando la ricerca al centro universitario di Bielefeld per biotecnologia (CeBiTec).

I dati genetici sono rappresentati dalle lettere A, C, G e T. Questi rappresentano i nucleotidi, le particelle elementari del materiale genetico. I genoma possono comporrsi di miliardi di queste unità di informazioni. Per renderli più facili confrontare, possono essere video accanto a ogni altro come “la lettera incatena„. Questa rappresentazione sequenza sequenza tradizionale è oggi diffusa. “Ma con le centinaia di genoma di confronto, richiede moltissimo tempo analizzare per gradi come il genoma in esame differisce da ciascuno dei genoma di confronto,„ ha detto Schönhuth.

“La nuova tecnologia permette ad un'analisi simultanea e integrata di molti sforzi dello stesso organismo. Questi possono essere virus, batteri ed a volte ancora gli più alti organismi,„ spiega Jens Stoye. 'Questo permette di evidenziare le similarità e le differenze fra i membri individuali. Nel caso degli agenti patogeni, è spesso anche possibile da capire e predire i trattamenti che quello ha condotto allo sviluppo degli sforzi particolarmente contagiosi. 'La tecnologia può anche essere usata per diagnosticare le malattie ereditarie in esseri umani o per determinare quali mutazioni in un tumore piombo alla forte, crescita anormale.

“Nel corso di prossimi anni, vogliamo sviluppare i nuovi algoritmi e strutture di dati con i nostri partner di progetto che renderanno il pangenomics su ordinatore più veloce e più facile da usare,„ dice Schönhuth. Uno scopo è di sviluppare gli algoritmi per i grafici della variazione. Con questi programmi, i computer cercano le similarità e le differenze fra i genoma comparativi e presentano i risultati in forma di grafico: “I grafici della variazione permettono ad un rapido e differenziazione ad alta definizione delle varianti patogene ed inoffensive di un virus,„ dice Schönhuth. “In particolare, egualmente permettono che noi identifichiamo le mutazioni completamente novelle, come quelli che presumibilmente si sono presentati nella variante del coronavirus corrente che scoppia in Cina e che piombo alla resistenza ai farmaci usuali.„

Il nome completo del progetto Pangaia è “integrazione di algoritmi e di dati di grafico del Pan-genoma„. Funzionerà dal gennaio 2020 al dicembre 2023. L'Unione Europea sta costituendo un fondo per Pangaia con il suo programma quadro della ricerca di orizzonte 2020 e l'università di Milano (Italia) sta coordinando il progetto. Altri partner oltre all'università di Bielefeld sono: l'organizzazione olandese per ricerca scientifica (ORA), l'università Bratislava (Slovacchia) di Comenius, le società Geneton (Slovacchia) e Illumina Cambridge (Gran Bretagna) di Biotech, il Institut Pasteur (Francia), la Simon Fraser University (Canada), l'università di Tokyo (Giappone), la Cornell University e la Pennsylvania State University (entrambe l'U.S.A.).