Коротко

На конференции Oxford Nanopore Day 2022 Александр Предеус (Институт биоинформатики) поделился своим опытом сборки геномов различных микроорганизмов с помощью технологии ONT. Он отметил, что нанопоровая технология развивается очень быстро, подходы быстро устаревают и быстро появляются новые. Поэтому важно внимательно следить за научными публикациями.

Первая половина доклада была обзорной. Предеус рассказал об особенностях технологии ONT и подчеркнул, что важно сохранять сырой сигнал. Это улучшает точность прочтений по мере эволюции программ, преобразующих сигнал в последовательность. Сама нанопора тоже эволюционирует.

Рассказывая о технологиях сборки, докладчик заметил, что даже при возможности получать длинные риды нельзя отказаться от технологии Illumina, так как она повышает точность. В настоящее время существуют методы гибридной и последовательной сборки.

Вторая половина доклада была посвящена исследованиям Александра Предеуса и его коллег. Первым примером стала полная сборка генома сальмонеллы за 24 часа (о культуры до генома) с использованием технологий Illumina и ONT. При этом в случае генома патогенной бактерии Neisseria meningitides гибридная сборка сработала неидеально. Особая задача — сборка бактериальных симбионтов. В этом случае нужно использовать стратегию, направленную на выделение прочтений, которые пришли из нужного организма. Еще один пример работы кольцевой ДНК — сборка генома митохондрии беспозвоночного организма C. mucedo.

Предеус рассказал о сборке геномов дрожжей S. cerevisiae. В этом случае также использовалась гибридная сборка. Он отметил, что высокое покрытие может мешать сборке. В своей работе его команда использовала алгоритм, направленный на идентификацию лучших ридов.

В финале Предеус рассказал о сборке большого генома C. mucedo, которая была связана с запуском одного из первых приборов MinION в России.

На конференции Oxford Nanopore Day 2022 Алексей Пенин (Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН) рассказал об оптимизации метода изучения альтернативного сплайсинга у растений с помощью нанопорового секвенирования.

События альтернативного сплайсинга у растений могут иметь функциональное значение. Экспрессию альтернативных сплайс-форм пытались изучать с помощью секвенирования второго поколения, но при длине ридов 500–600 п. о. это оказалось практически невозможно. Выявленные потенциальные новые изоформы требовали большого количества проверок, определить все изоформы было невозможно. Кроме того, невозможно сопоставить сайт инициации транскрипции с сайтом сплайсинга — по словам Пенина, короткий рид «не достает».

Как только появилось нанопоровое секвенирование длинных ридов, его сразу стали использовать для анализа альтернативного сплайсинга. Первые же работы, выполненные с помощью приборов ONT, говорят о выявлении тысяч новых сайтов сплайсинга. Команда Алексея Пенина попыталась воспроизвести эти работы и обнаружила недостатки в методологии.

Ученые разработали более совершенный гибридный метод, сочетающий короткие риды, длинные риды и сопоставление результатов с референсным геномом. Они также оптимизировали прямое секвенирование РНК и показали, что результаты хорошо соответствуют таковым при секвенировании кДНК. Пенин отметил, что разработанные в его лаборатории подходы подходят для аннотации de novo сайтов инициации транскрипции и сайтов полиаденилирования.

На конференции Oxford Nanopore Day 2022 доклад «Являются ли чтения Oxford Nanopore Technologies длиннее миллиона нуклеотидов результатами технических ошибок?» представил Михаил Щелкунов (Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН).

Щелкунов начал с обсуждения заявления ONT о возможности получения ридов длинyее 4 Мб. Однако лаборатория докладчика за все время работы с MinION не получала ридов такой длины. Максимальный рид достиг 600 Кб и был получен при анализе кишечной палочки, однако он был похож на микросателлитную последовательность и, по-видимому, не имел никакого отношения к истинному геному организма. Есть предположение, что длинные последовательности, так называемые псевдомикросателлиты, возникают, если в поре нет ДНК. Еще одна проблема — химеры. Они образуются, когда через пору с малым временным интервалом проходят два разных генома.

Михаил Щелкунов решил подробно изучить проблему длинных ридов. Он скачивал наборы геномных данных и искал в них риды длиннее 1 Мб. Всего нашлось 116 таких ридов в трех базах, содержащих человеческие геномы.

Затем с помощью вычислительных методов докладчик искал потенциальные химеры — ими оказались 17,2% найденных длинных ридов. В двух ридах более 98% последовательностей были похожи на микросателлиты. Не исключено, что в геноме человека есть области, насыщенные микросателлитами, но Щелкунов скептически относится к такому предположению. Тем не менее 81,9% всех последовательностей не были ни химерами, ни псевдомикросателлитами. Это хорошая новость, но докладик призывает не радоваться преждевременно при получении очень длинных ридов с помощью нанопоры.

Сегодня, 21 января, в Сколковском институте науки и технологий стартовала конференция Oxford Nanopore Day 2022. Доклад Нурислама Шайхутдинова (НЦ «Регуляторная геномика», Казанский федеральный университет) был посвящен применению нанопорового секвенирования в сборке геномов экстремофильных комаров-звонцов и поиске трансгенных вставок в геномах клеточной линии Pv11.

Личинки галотолерантного комара Baeotendipes noctivagus обитают в соленых озерах Крыма. Этот комар — «рекордсмен по солености», он выдерживает концентрацию солей до 300 г/л. Целью работы Шайхутдинова было изучение не физиологической, а геномной адаптации комара к экстремальным условиям. Нанопоровое секвенирование хорошо подходит для анализа генома этого насекомого по ряду причин. В частности, технология длинных ридов позволяет не упустить ни одной особенности генома.

Ученые сфокусировались на генах, связанных с водным транспортом, осморегуляцией, гипоксией, синтезом гемоглобина и т.д. Образцы секвенировали на MinION Mk1C. Проводился геномный и транскриптомный анализ. Докладчик отметил отличное качество итоговых данных, а также высокое содержание вибрионов в личинках комара. По его мнению, есть смысл подробно изучить метагеном комара.

Шайхутдинов привел результаты работы. Так, чем выше была соленость в месте сбора личинок, тем выше была экспрессия гена Eglp1, а значит, этот ген участвует в осморегуляции. Длинные контиги, которые можно получить с помощью нанопоровой технологии, значительно упростили изучение эволюции генов гемоглобина комаров.

Вторая часть доклада была посвящена поиску локализации трансгенов. Это важно для определения локусов, в которые можно безопасно вставить «чужой» ген. Клетки Pv11 трансформировали плазмидой с использованием электропорации, секвенировали на MinION Mk1b и определяли сайты встраивания. Сайты интеграции сопоставляли с полным геномом. Оказалось, что плазмида встраивается во множество локусов.

Конференция работает до 18:00. Присоединяйтесь к трансляции по ссылке>>

Texas A&M AgriLife Research — исследовательское агентство штата Техас, ведущее проекты в области сельского хозяйства, природных ресурсов и наук о жизни, — начало исследование факторов, способствующих заражению лука сальмонеллой. Крупнейшая вспышка сальмонеллеза в Ньюпорте, когда зараженным оказался красный репчатый лук, произошла в 2020 году. Она могла быть связана с поливом инфицированной водой, выпасом овец на прилегающих землях, вторжением диких животных либо нарушением правил упаковки продукции и уборки помещений.

Тот факт, что сальмонелла может присутствовать в луке и продуктах его переработки, вызывает тревогу у производителей. Ученые из Техасского центра исследований и расширения сельскохозяйственной деятельности A&M AgriLife в Увальде получили грант в размере 400 000 долларов на два года, чтобы разработать план снижения рисков. Будут выявлены транскриптомные и метаболомные факторы лука, которые могут способствовать колонизации сальмонеллой. Исследователи выяснят, как эти факторы варьируют в различных сортах, до и после уборки урожая, а также их зависимость от агрономических методов, смены сезонов и других условий

Врачи часто говорят женщинам с ожирением, что им нужно похудеть перед попыткой зачать или началом лечения бесплодия. Однако новое исследование, опубликованное в PLoS Medicine, показало, что шансы родить здорового ребенка в результате лечения необъяснимого бесплодия примерно одинаковые у похудевших женщин и у тех, которые не сбросили лишний вес.

В исследовании приняли участие более 300 женщин с ожирением и необъяснимым бесплодием. Их разделили на две группы. Участницам из первой группы был прописан режим похудения, в результате которого они потеряли в среднем 7% своего веса. Женщинам из второй группы посоветовали увеличить двигательную активность без изменений в диете и медикаментозного вмешательства, в результате их вес не уменьшился. Программа длилась 16 недель, после чего проводили процедуры стимуляции яичников и внутриматочной инсеминации. Число беременностей и успешных родов между двумя группами значимо не различалось. Авторы работы напоминают, что потеря лишнего веса имеет другие преимущества для здоровья женщины.

В JAMA опубликованы результаты рандомизированного клинического исследования ингибиторов P2Y12 при некритической форме COVID-19. В исследовании приняли участие 562 пациента, госпитализированных в больницы Бразилии, Италии, Испании и США. Все пациенты получали гепарин в качестве антикоагулянтной терапии; 293 участника в добавление к этому получали ингибитор рецептора P2Y12 — клопидогрел или тикагрелор. Рецептор P2Y12 экспрессируется на поверхности тромбоцитов и участвует в образовании тромбов. Блокировка этого рецептора снижает риск тромботических осложнений.

Лечение продолжалось в течение 14 дней либо до выписки пациента из больницы. Наблюдение за пациентами продолжалось 90 дней. Ингибиторы P2Y12 не улучшали исходы для пациентов: в группе гепарина 22% участников умерло или нуждалось в респираторной или сердечно-сосудистой поддержке; в группе гепарина с клопидогрелом/тикагрелором таких участников было 28%. Массивное кровотечение зарегистрировано у двух участников первой группы и у шести участников второй.

Полученные результаты не поддерживают идею добавления ингибиторов P2Y12 к антикоагулянтной терапии при некритической форме COVID-19.

Анемия у космонавтов детектируется с самого первого полета в космос, однако до сих пор механизм ее развития был неясен. Канадские ученые показали, что космические полеты ассоциируются с гемолизом — разрушением красных кровяных клеток. Работа опубликована в Nature Medicine.

Исследование проводилось в 2015–2020 гг. В нем приняли участие 14 космонавтов (11 мужчин и три женщины), которые провели на МКС в среднем по 167 дней. Образцы альвеолярного и окружающего воздуха и образцы крови отбирались до полета, а затем несколько раз во время и после полета. Наблюдение продолжалось в течение года после приземления. Во время полета происходило увеличение концентраций продуктов гемолиза в сыворотке и альвеолярном воздухе. После возвращения на Землю уровни маркеров гемолиза снижались, но его последствия наблюдались и через год после приземления. По мнению авторов, гемолиз — следствие первичного воздействия микрогравитации на организм, а значит, анемия космонавтов ассоциирована с гемолитическими условиями полета.

Очень скоро откроет двери конференция по нанопоровому секвенированию Oxford Nanopore Day 2022.

На мероприятии пользователи технологии нанопорового секвенирования расскажут о своих исследованиях и об опыте работы с приборами  Oxford Nanopore Technologies, а также ответят на все вопросы слушателей.

Дата и время проведения мероприятия: 21 января 2022 года, 9:00 — 18:00

Место проведения: Сколковский институт науки и технологий, территория Инновационного Центра «Сколково», Большой бульвар, д. 30, стр. 1.

Обратите внимание: мероприятие проходит в формате COVID-free. Вход только по QR-коду и документу, удостоверяющему личность.

Возможно подключение к онлайн-трансляции.

Для участия в оффлайн-мероприятии или для доступа к онлайн-трансляции  необходимо зарегистрироваться.

Программу мероприятия можно увидеть по ссылке.

Среди докладчиков Демиденко Н.В. (SkyGen), Киров И.В. (Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии), Комиссаров А.C. (Национальный исследовательский университет ИТМО), Goodall A. (Oxford Nanopore technologies, UK) и многие другие.

На прошлой неделе канадская компания XPhyto Therapeutics заключила соглашение с компанией TechUnit о распространении тестов COVID-ID Lab в Чехии.

COVID-ID Lab — это быстрый ПЦР-тест на SARS-CoV-2. Компания заявляет, что результат можно получить за 25 минут. Такая скорость достигается, в частности, за счет пропуска стадии очистки РНК. TechUnit имеет право распространять тест на неэксклюзивной основе. XPhyto рассматривает возможность выхода теста на рынки Венгрии, Словакии, Украины и России. Компания проведет техническое обучение специалистов TechUnit и будет оказывать дистрибьютеру стратегическую и маркетинговую поддержку. Финансовые и другие условия сделки не раскрываются.