Curio: новий стандарт швидкості та ефективності в агрогеноміці

Повногеномне секвенування з низьким покриттям для генотипування тварин і рослин має ряд беззаперечних переваг перед класичним селекційним процесом. По-перше, геномна селекція значно прискорю процес відбору кращих особин для розведення. По-друге, відносно недорогі та прості у виконанні лабораторні методи дозволяють зекономити сотні і тисячі доларів на розведенні та дослідженні малопродуктивних особин.

Раніше ми вже говорили про особливості геномної селекції тварин – Повногеномне секвенування з низьким покриттям для генотипування тварин і рослин.  Також детально розглядали роль повногеномно секвенування у генотипуванні рослин – Геном рослин: ключ до ефективної селекції та високої врожайності.

В даній статті ми розглянемо інструмент, який поєднує в собі декілька важливих функцій, і без якого аналіз геному рослин і тварин неможливий.

CURIO™ —  єдина платформа для прискорення всіх агрогеномних задач

Сучасна агрогеноміка стикається з безпрецедентними викликами: стрімке зростання обсягів даних, потреба в швидких селекційних рішеннях та дефіцит висококваліфікованих біоінформатиків. У цих умовах критично важливо мати інструмент, який не лише обробляє геномні дані, а й перетворює їх на практичні, зрозумілі та доступні для використання інсайти.

CURIO™ — це універсальна хмарна платформа, розроблена компанією Curio Genomics, яка прискорює всі етапи агрогеномних досліджень: від глибокого повногеномного секвенування для фундаментальної науки до високопродуктивного секвенування з низьким покриттям та з імпутацією для рутинного генотипування. Незалежно від виду організму або глибини покриття, CURIO робить роботу з геномними даними швидкою, інтуїтивною та масштабованою.

Платформа однаково ефективно підходить як для створення простих звітів, так і для складної візуалізації та спільної роботи з даними в реальному часі. Жодна інша біоінформатична система аналізу геномних даних не поєднує в собі таку швидкість, простоту використання та широту функціональних можливостей.

Що таке повногеномне секвенування з низьким покриттям та імпутацією — «зрозумілою мовою» (Low-pass Whole Genome Sequensing, LP-WGS)

Уявімо, що геном — це дуже велика книга з мільярдами літер.
Звичайне повногеномне секвенування — це прочитати кожну сторінку багато разів, щоб бути абсолютно впевненим у кожному символі. Це дуже точно, але дуже дорого і довго.

 Що робить low-pass секвенування?

Low-pass секвенування — це коли: книгу читають не повністю, а швидко «проглядають» її один раз, зчитуючи лише частину букв на кожній сторінці.

У результаті ми маємо загальну картину всього геному, але з «пропусками» в деталях. Це в рази дешевше, ніж глибоке секвенування.

А що таке імпутація?

Імпутація — це розумне відновлення пропущеної інформації.

Продовжимо аналогію з книгою: якщо ви знаєте мову, вже читали багато схожих книг і бачите початок речення, ви можете дуже точно здогадатися, які слова пропущені.

Саме це і робить імпутація: комп’ютер порівнює «неповний» геном з уже відомими, добре вивченими геномами (референсними зразками) і доповнює відсутні фрагменти з високою точністю.

Чому це вигідно?

Поєднання low-pass секвенування + імпутації дає три ключові переваги:

• Значно дешевше. Можна аналізувати у 5–10 разів більше зразків за той самий бюджет.
• Весь геном, а не окремі ділянки. На відміну від ДНК-чипів, ви отримуєте інформацію по всьому геному, а не тільки по заздалегідь обраних маркерах.
• Ідеально для селекції. Чим більше зразків, тим точніше можна відбирати рослини або тварин, тим швидше з’являються нові сорти та породи.

Де тут роль CURIO?

Платформа CURIO автоматично виконує складні обчислення, швидко «доповнює» пропущені дані (виконує імпутацію) і робить це за хвилини, а не тижні, без необхідності залучати вузьких біоінформатичних спеціалістів.

Для користувача це виглядає просто:
завантажили дані → отримали повну генетичну картину → прийняли рішення.

Коротко в одному реченні

Low-pass секвенування з імпутацією — це спосіб отримати повну генетичну інформацію дешево і швидко, прочитавши ДНК «поверхнево», а решту точно відновивши за допомогою розумних алгоритмів.

CURIO в порівнянні з традиційною біоінформатикою

Платформа CURIO: архітектура, створена для масштабу

CURIO підтримує аналіз великих популяцій і потокову обробку тисяч зразків. Це критично важливо для селекціонерів, які працюють із масштабними програмами та потребують оперативних рішень.

«Я зробив за 1 годину те, що наша команда виконувала б 3 місяці»
— John Baison, Ph.D., генетик зернових культур, RAGT Seeds

Потужне програмне забезпечення для кінцевих користувачів

CURIO довела свою ефективність у виявленні рідкісних SNP. Інтуїтивний інтерфейс, спільна робота з даними та миттєве налаштування параметрів значно прискорюють наукові проєкти.

Більше науки — швидше

CURIO — це потужна хмарна біоінформатична система, яка ультрапаралелізує надзвичайно великі обчислювальні навантаження, притаманні геномним даним. Завдяки цьому складні розрахунки, які раніше займали години або дні, виконуються за секунди.

Просто, а не складно

Інтерфейс CURIO створений з урахуванням потреб біологів. Платформа дозволяє легко налаштовувати параметри аналізу під конкретні дослідницькі питання без необхідності глибоких знань програмування або біоінформатики.

CURIO — це біоінформатика, яка працює на селекцію, а не навпаки.

Сучасні геномні технології дійсно відкривають нові можливості для агрогеноміки, дозволяючи отримувати більше генетичної інформації швидше та ефективніше. Якщо ви хочете дізнатися більше про можливості NGS та інструменти аналізу геномних даних — звертайтеся до фахівців BioLabtech, і ми допоможемо підібрати рішення для ваших задач.