Коротко

В Thorax опубликовано исследование связи рода деятельности с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Работа была выполнена на 94 514 участниках UK Biobank, для которых была доступна полная история трудовой деятельности, спирометрические данные и информация о курении. ХОБЛ чаще встречалась у активных курильщиков, чем у бросивших курить или никогда не куривших людей. По результатам статистического анализа, воздействие пестицидов в любой момент повышает риск ХОБЛ на 13%, кумулятивное воздействие пестицидов — на 32%. Для других факторов риска на рабочем месте, таких как пыль и металлы, не было выявлено ассоциаций с риском ХОБЛ.

Швейцарские ученые разработали микрофлюидный чип для быстрой детекции антител к SARS-CoV-2. Чип изготовлен из полиметилметакрилата и содержит каналы, топография которых варьирует в нанометровой шкале. Каналы сужаются в направлении потока. При этом частицы, содержащиеся в образце, сортируются по размерам. Чип работает с капиллярными насосами и не требует сложных микрофлюидных установок. Ученые показали, что чип можно применить для флуоресцентного иммуноанализа, нацеленного на определение антител к белкам различных вирусных белков. С помощью чипа выявлялись антитела классов IgG и IgM в человеческой сыворотке. Кроме того, он делал возможным одновременное определение антител к S-белку SARS-CoV-2 и гемагглютинину вируса гриппа A. Работа опубликована в ACS Applied Nano Materials.

Вакцины против коронавируса не влияют на шансы забеременеть, в то время как COVID-19 временно снижает мужскую фертильность. Работа на эту тему вышла в журнале American Journal of Epidemiology. Авторы исследовали действие вакцин от Pfizer-BioNTech, Moderna и Johnson & Johnson.

Некоторые молодые люди не прививаются, так как опасаются, что это помешает им зачать. Однако согласно новому исследованию время до зачатия значимо не отличалось у привитых и не привитых партнеров. В то же время коронавирусная инфекция отрицательно сказывалась на фертильности мужчин, в частности, на качестве сперматозоидов. К счастью, эффект, по-видимому, временный.

Центры по контролю и предотвращению заболеваний США опубликовали данные об эффективности мРНК-вакцины Pfizer/BioNTech против мультисистемного воспалительного синдрома (MIS-C) — опасного осложнения COVID-19 у детей. В США иммунизация детей в возрасте 5–15 лет этой вакциной одобрена по схеме EUA и полностью одобрена для людей в возрасте от 16 лет. Оценка эффективности вакцины против MIS-C проводилась в период с 1 июля по 9 декабря 2021 года — в это время доминировал штамм дельта SARS-CoV-2. В исследование были включены дети в возрасте 12–18 лет. Группу детей с MIS-C (102 человека) и подтвержденным COVID-19 сравнивали с двумя группами детей без признаков синдрома (181 человек в двух группах). Всего в трех группах было 70 полностью вакцинированных детей. В группе MIS-C таких было пятеро. При этом все 38 пациентов, которым понадобилось подключение к системам жизнеобеспечения, вакцинированы не были. Согласно результатам статистического анализа, эффективность вакцины Pfizer/BioNTech против MIS-C составляет 91%.

Викунья и гуанако — млекопитающие семейства верблюдовых. Они обитают в Аргентине, Чили, Боливии, Эквадоре и Перу. Согласно исследованию, опубликованному в PLOS ONE, в аргентинском национальном парке Сан-Гильермо популяции гуанако и викуньи сократились на 95% и 98% соответственно между 2013 и 2017 годом, а к 2019 году полностью исчезли. Причина — эпидемия переносимой клещами чесотки. Авторы исследования считают, что источником заражения стали одомашненные ламы, которых поселили рядом с парком в 2009 году.

Эти животные больше не находятся на грани вымирания, и авторы исследования надеются, что через несколько лет популяции восстановятся. Но пока трудно предсказать, какие последствия ждут местных хищников и падальщиков. Так, ожидаются нападения пум на домашний скот. Авторы работы считают, что в будущем подобную трагедию можно предотвратить, открыв диалог между охранниками дикой природы и работниками сферы животноводства.

Сотрудники сферы здравоохранения США исследуют городские сточные воды, чтобы оценить, как долго продержится омикрон, пишет New York Times. Анализ сточных вод позволяет идентифицировать «горячие точки», отслеживать распространение вируса и даже определять, когда он появился в городе. Компания Biobot Analytics сообщила, что по их данным в больших городах, таких как Бостон и Нью-Йорк, омикрон достиг пика, но в небольших сообществах в Огайо, Флориде и Юте еще только набирает силу.

Согласно другой статье в New York Times, омикрон пришел в Нью-Йорк раньше, чем первый случай был официально зарегистрирован в США.

Исследование в Scientometrics посвящено динамике создания и разработки новых тем в естественных науках и медицине в период с 1970 по 2018 гг. Авторы отслеживали появление новых тем в базе PubMed по ключевым словам. Они обнаружили, что с 2000 года увеличилось количество авторов на одну статью. Кроме того, в последние 40 лет новые ключевые слова создаются небольшим пулом авторов, которые постоянно публикуются на соответствующие темы. После 1990-х гг. новые темы начали создавать более маленькие команды, а с 2002 г. эти команды сообщают о прогрессе в разработке тем. Авторы отмечают, что до конца 1990-х новые темы были связаны с идентификацией и описанием функций новых генов. Но в современную пост-геномную эпоху ученые больше сосредоточены на повторном анализе прежних данных с помощью более совершенных методов. По мнению авторов, большие и маленькие научные группы выполняют разные функции. Большие команды обеспечивают увеличение общего количества публикаций, тогда как маленькие группы ученых создают и разрабатывают новые темы, то есть способствуют внедрению инноваций.

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.