Создана новая система, способная произвести полный анализ генома человека всего за 90 минут

Анализ ДНК


Группа исследователей, инженеров и программистов из Общенациональной детской больницы (Nationwide Children's Hospital) разработала новый максимально оптимизированный метод анализа, использование которого кардинально сокращает время поиска в геноме человека мутаций, генетических отклонений и участков, отвечающих за ряд заболеваний, передающихся по наследству. И если раньше на проведение такого анализа требовались недели, то теперь он производится в течение полутора-двух часов времени.

"На первое определение последовательности (секвенирование) генома человека потребовалось приблизительно 13 лет и 3 миллиарда долларов" - рассказывает Питер Вайт (Peter White), директор Центра биомедицины и геномики, - "Теперь, при помощи нашей системы даже малочисленные исследовательские группы смогут произвести полное секвенирование и анализ генома человека за несколько дней. При этом, на выходе нашей системы ученые получат упорядоченную информацию, которая сразу может быть использована в дальнейших исследованиях и в клинических испытаниях".

Для произведения анализа генома, который представляет собой огромный набор данных, Питер Вайт и его коллеги разработали аналитический алгоритм, который получил название "Черчилль" (Churchill). В этот алгоритм включены все необходимые из самых новых вычислительных методов, которые прошли коренную модернизацию и оптимизацию для более полного соответствия решаемой задаче.

Последовательность генома


"Алгоритм "Черчилль" позволяет полностью автоматизировать аналитический процесс, прогоняя весь массив сырых данных через комплексную последовательность алгоритмов специализированного анализа, которые представляют собой достаточно тяжелые с вычислительной точки зрения процессы. В конечном счете получается список всех генетических отклонений и особенностей, готовый к третичной обработке и к клинической интерпретации" - объясняет Питер Вайт, - "Каждый из шагов процесса был максимально оптимизирован, а при его работе не нарушается целостность данных, из которых со 100-процентной точностью можно восстановить все исходные данные".

Точность и эффективность работы алгоритма "Черчилль" была подтверждена специальными тестами, разработанными специалистами Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST). Это тестирование показало, что точность работы алгоритма составляет от 99.7 до 99.99 процента, а эффективность использования всех ресурсов вычислительных систем достигает 99.66 процента. Кроме этого, алгоритм "Черчилль" эффективно работает, используя ресурсы нескольких серверов, в то время, как другие системы анализа генома могут работать лишь на единственном компьютере, эффективно используя всего 30 процентов от доступных вычислительных ресурсов.

И в заключение следует отметить, что эффективность алгоритма "Черчилль" и его высокая скорость работы позволят в скором будущем перевести медицину на качественно иной более высокий уровень, когда для лечения каждого пациента будут использоваться данные, почерпнутые из его собственного генома.




Ключевые слова:
Геном, Последовательность, Человек, Анализ, Мутация, Отклонения, Алгоритм, Эффективность, Точность, Время

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые разработали алгоритм, позволяющий вычислить "нулевого пациента", ч ...
  • Искусственный интеллект суперкомпьютера Watson будет использоваться для бор ...
  • Разработана новая технология, позволяющая дешево выполнить полный анализ ге ...
  • Медики впервые поставили диагноз болезни, используя анализ генома человека.
  • В IBM создали микрочип, анализирующий последовательность ДНК.




  • 11 февраля 2015 07:22
    #1 Написал: CodeX

    Публикаций: 0
    Комментариев: 120
    Ага. Сисадмины из детской больницы написали скрипт который делает выборку по "лишь известным данным" участка кода. Я проржался с утра))) Интересно, где это может быть применено, каким образом, и зачем, вообще..
    Только не надо ля-ля о том что современной науке известно как должны выглядеть генетические "отклонения". И кстати, отклонения от чего? уже нашли какой то суперкод безупречного совершенного существа? Ерунда полнейшая. Чуваки просто придумали фичу как резко бабла срубить. Все самые эффективные алгоритмы поиска/сортировки в информатике придуманы достаточно даво, тут нет ничего нового. Новое будет только с введением квантовых систем вычисления. Вот тогда можно будет обрабатывать данные от генома. А данных там, астрономические числа...
        
    25 февраля 2015 18:31
    #2 Написал: rey

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    CodeX,
    "я стесняюсь спросить"(tm), а вы дали себе труд почитать первоисточник -
    Kelly BJ, Fitch JR, Hu Y, Corsmeier DJ, Zhong H, Wetzel AN, Nordquist RD, Newsom DL, White P. "Churchill: an ultra-fast, deterministic, highly scalable and highly balanced parallelization strategy for the discovery of human genetic variation in clinical and population-scale genomics". Genome Biology 2015, 16:6; DOI:10.1186/s13059-014-0577-x , прежде чем высказывать свое "особо ценное мнение"(tm) по данной работе?

    Из того, что вы пишите, видно, что в теме вы - ни в зуб ногой. Но вот от того, чтобы обгадить работу, которой вы не знаете (при том, что она - в открытом доступе), в области, в которой вы не разбираетесь, вас это не останавливает.

    Вот это - да, чудо, достойное исследований и лечения, да.
        
    25 февраля 2015 21:09
    #3 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Однако Гаттака! Геноизм скоро станет самым большим благом для прогресса и одновременно самой большой проблемой человечества.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.