28 мая 2020, четверг, 01:23
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Компьютерная программа поможет искать новые средства борьбы с насекомыми-вредителями

Колорадский жук, вредитель  растений семейства паслёновых
Колорадский жук, вредитель растений семейства паслёновых

Российские микробиологи создали компьютерную программу, способную находить новые вещества для борьбы с насекомыми — вредителями сельскохозяйственных растений. Ученые сосредоточились на популярной, экологичной и эффективной группе — Cry-токсинах. Новый инструмент CryProcessor оказался в 5 раз быстрее предшественника. Исследования поддержаны грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда. О своей работе ученые сообщили в журнале Toxins, кратко ее результаты описаны в пресс-релизе РНФ.

Cry-токсинами называют группы белков, которые синтезирует почвенная бактерия Bacillus thuringiensis. Попадая в кишечник насекомого, токсины нарушают его целостность, что приводит к гибели организма. На рынке средств борьбы с насекомыми Cry-токсины пользуются высоким спросом, так как они полностью безопасны для человека и других млекопитающих и не вредят окружающей среде. Существует большое количество разновидностей инсектицидов, но со временем насекомые всё же приспосабливаются к ним, поэтому необходимо искать новые токсины группы Cry, обладающие высокой эффективностью и специфичностью. Для этого изучают геномы бактерий, в которых можно обнаружить ранее неизвестные токсины.

«Инструменты для поиска новых видов Cry-токсинов существовали и раньше: к примеру, программа BtToxin_scanner позволяет обрабатывать  биологические последовательности, находя новые виды белков Cry. Тем не менее возможности этого инструмента крайне ограниченны: максимальный объем загружаемых данных в веб-версии составляет всего 16 мегабайт, а также программа способна использовать только последовательности белков, что сильно затрудняет поиск. Перед нами стояла задача создать универсальный инструмент с большой пропускной способностью и возможностью сканирования необработанных геномных данных», — рассказывает руководитель проекта Кирилл Антонец, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории протеомики надорганизменных систем Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии (Санкт-Петербург).

В результате разработчики достигли всех поставленных целей. «Время обработки данных уменьшилось в пять раз. Максимальный объем в веб-версии составил 400 мегабайт — в 25 раз больше, чем у программы BtToxin_scanner. Увеличилась также и точность обработки данных: нам удалось исправить проблему фрагментированных сборок, когда программа получала лишь часть структуры токсина или не находила его вовсе. Удалось воплотить идею использования необработанных данных: теперь CryProcessor способен исследовать исходные данные секвенирования геномов бактерий, полученные при помощи технологии Illumina», — рассказывает первый автор статьи Антон Шиков, сотрудник Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии.

Одной из проблем химических препаратов для борьбы с насекомыми является высокая токсичность, что может представлять потенциальную опасность для человека. У Cry-белков этот недостаток присутствует в меньшей мере: их преимущество заключается в селективности и высокой специфичности, то есть действии именно на клетки насекомых, а не людей. В будущем исследование российских микробиологов поможет увеличить разнообразие микробиологических препаратов, продуцирующих токсины группы Cry и используемых для борьбы с насекомыми-вредителями. Это принципиально важно для сельского хозяйства, ведь именно подобные препараты являются одновременно экономичными и экологичными. Разработчики решили сделать свой проект бесплатным — он находится в открытом доступе на GitHub, а также доступен в виде веб-приложения.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.