В России создали новый способ прогноза болезней по ДНК

Исследователи считают, что их разработка открывает новые возможности в области медицины и генетики. Важным аспектом этого метода является возможность определения наследственных дефектов, устойчивости к инфекциям и предрасположенности к различным заболеваниям на основе анализа ДНК.

Ученые обнаружили, что в ДНК существуют участки, которые передаются потомству от обоих родителей и содержат идентичные формы генов, называемые аллелями. Эти участки играют ключевую роль в наследственности и могут быть использованы для предсказания возможных генетических расстройств.

Таким образом, новый метод изучения ДНК открывает перспективы для более точного прогнозирования и диагностики различных заболеваний как у людей, так и у животных, что может значительно улучшить качество медицинской помощи и животноводства.

Новый инструмент для изучения сложных устойчивых комбинаций генов предложили исследователи Донского государственного аграрного университета (ДГАУ) и Всероссийского научно-исследовательского института племенного дела. Они объединили геномный анализ, визуализацию и глубокое обучение нейросетей, чтобы расширить понимание генетической структуры популяций. Эти участки, называемые гомозиготными, играют ключевую роль в истории спаривания родственных особей и влиянии факторов отбора на популяцию.

Изучение гомозиготных участков ДНК позволяет ученым не только узнать историю спаривания родственных особей, но и понять воздействие естественного и искусственного отбора на популяцию. Это открывает новые перспективы для более глубокого анализа генетического разнообразия и эволюции видов. Авторы исследования, опубликованного в журнале Biology, подчеркнули важность использования современных методов анализа генома для более точного изучения генетических процессов в природе.

Исследование, проведенное учеными ДГАУ, представленное в сообщении РНФ, выявило новые перспективы для селекции высокопродуктивных и здоровых животных. Авторы исследования провели анализ генетических данных двух пород свиней — крупной белой и дюрок. Для крупной белой породы свиней было осуществлено дополнительное исследование наличия дефектов конечностей, что позволило разделить их на группы с патологией и здоровыми особями. Модель, разработанная учеными, продемонстрировала стопроцентную точность при классификации пород, подтверждая, что гомозиготные участки содержат уникальные генетические последовательности, характерные для конкретных пород.

При анализе дефектов конечностей свиней крупной белой породы была использована модель, которая продемонстрировала точность в 78,6%. Это свидетельствует о том, что существует связь между гомозиготными участками ДНК и выявленными аномалиями. Несмотря на некоторое снижение показателя по сравнению с задачей классификации пород, это открывает новые возможности для отслеживания сложных признаков, зависящих от различных факторов, как отмечается в сообщении РНФ.

Для более глубокого понимания результатов исследования ученые прибегли к использованию карт значимости. Эти карты позволили выявить регионы генома, оказывающие наибольшее влияние на прогнозы модели. Такой подход выявил ключевые сегменты гомозиготных участков, которые могут быть связаны с породной принадлежностью свиней, и способствовал углубленному пониманию биологических основ классификации.

Исследования гомозиготных участков у свиней породы дюрок позволяют выявить уникальные паттерны гомозиготности, что является ключевым для оценки генетического разнообразия и контроля инбридинга. Это важно для оптимизации программ селекции и создания устойчивых высокопродуктивных линий. По мнению Тимофея Романца, руководителя проекта и ведущего научного сотрудника лаборатории молекулярно-генетической экспертизы Донского государственного аграрного университета, анализ результатов исследований позволяет не только повысить точность отбора, но и улучшить эффективность работы программ селекции.

В рамках исследования, поддержанного грантами Российского научного фонда (РНФ), ученые из различных научных учреждений приступили к апробации новых карт геномов, разработанных для сельскохозяйственных животных. Согласно информации из пресс-службы РНФ, в настоящее время эти карты уже представлены ведущим селекционно-племенным центрам для проверки и оптимизации.

Основной целью данного этапа исследования является адаптация разработанного метода для применения к другим видам сельскохозяйственных животных, включая крупный рогатый скот и овец. Ученые из Донского государственного аграрного университета, Всероссийского научно-исследовательского института племенного дела, Академии биологии и биотехнологии имени Д.И. Ивановского Южного федерального университета, Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева и Российского университета дружбы народов принимали активное участие в этом исследовании.

Инновационные методы, разработанные в рамках данного проекта, могут значительно повлиять на селекционные программы по улучшению пород сельскохозяйственных животных, что в свою очередь приведет к повышению производительности и качества продукции. Результаты этого исследования могут стать основой для дальнейших научных разработок в области сельского хозяйства и животноводства.

Источник и фото - ria.ru