Исследователи ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН создали новый математический алгоритм для поиска повторяющихся последовательностей ДНК в растениях. В отличие от предыдущих методов, их инструмент не требует точного совпадения, а выявляет схожие фрагменты ДНК, которые могли измениться в результате мутаций. Такой подход позволил обнаружить в геноме риса почти миллион повторах, занимающих более 66 % всей последовательности. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
В растительных геномах много повторяющихся элементов, которые могут располагаться последовательно или быть разбросанными по всему геному. Часто это «прыгающие гены» — мобильные элементы, способные менять структуру ДНК и влиять на активность генов. Знание расположения таких повторов важно для изучения эволюции, устойчивости растений к болезням и адаптации к условиям среды. Ранее существовавшие методы плохо справлялись с нахождением сильно мутировавших и разбросанных повторов.
В основе нового алгоритма лежит итеративный метод, использующий позиционные весовые матрицы. Сначала создаётся случайная матрица, затем она уточняется, находя похожие участки в геноме, и процесс повторяется, пока не выявляются все существенные повторы.
Это позволяет обнаруживать даже сильно изменённые последовательности. Анализ генома риса с помощью этого инструмента показал на 56 % больше повторов по сравнению с популярным алгоритмом EDTA, а доля повторяющихся участков составила 66 %, что превышает прежние оценки.
Разработка улучшит точность анализа растительных геномов, что важно для селекции урожайных, устойчивых к болезням культур, и поможет глубже понять генетическую структуру растений.
Влияние компоста на урожайность огурцов на загрязнённых почвах подтверждено. Лучшие результаты показали почвосмеси с 50 и 70% добавлением компоста, где физические показатели были максимально благоприятны для роста растений.