10.05.2019/№19

image

Тематические базы данных позволили систематизировать информацию, упростить процесс поиска, обмена ею.

В том, как важен этот инструмент для биологов, удалось убедиться на выставке форума «Молодая академия – IT страна». В частности, были представлены проекты создания библиотек генетических последовательностей.

Хранилище редкостей

Региональная референсная библиотека ДНК-последова­тельностей редких и исчезающих видов растений создается в Институте генетики и цитологии НАН Беларуси (ИГЦ). Соисполнителями в этом проекте являются Брестский государственный университет им. А.С. Пушкина и Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси.

«Существует проблема сохранения редких и исчезающих видов, произрастающих на территории нашей страны. С 2016 года в нашем институте на базе Республиканского банка ДНК формируется коллекция генетических образцов таких видов, в 2017 году мы начали создание базы данных, – рассказала научный сотрудник лаборатории экологической генетики и биотехнологии ИГЦ Елена Кузьминова. – Проводимая работа позволит хранить, накапливать и сравнивать данные о видах из разных регионов произрастания. На практике ее можно использовать для подтверждения таксономической принадлежности к определенному виду».

В региональной библиотеке накапливаются данные о растительном материале, который был исследован методом ДНК-штрихкодирования. С помощью его генетики получают нуклеотидную последовательность ДНК-образца, затем анализируют, пропуская через программы NCBI BLAST и BOLD Systems v.4, сравнивают полученные последовательности с теми, что хранятся в зарубежных базах данных. Это позволяет идентифицировать вид растения и внести его в региональную библиотеку.

Сейчас в нее включено 40 видов. Сбор и анализ коллекции продолжается. Она пока не открыта для общего пользования и используется только исполнителями проекта.

Оцифровка генбанка

Сотрудники лаборатории молекулярной зоологии НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам создают интерактивную интернет-базу данных Генетического банка дикой фауны.

Генбанк сформирован из более 7 тысяч образцов тканей от 300 видов диких животных. Весомую часть коллекции составляют птицы (примерно 200 видов и 3200 образцов). Также включено около 50 видов млекопитающих, 60 видов рыб и 4 вида водных беспозвоночных (более 500 образцов). Причем банк постоянно пополняется.

«Интернет-база данных поможет повысить эффективность планирования международных и отечественных проектов с применением генетических подходов для изучения эволюции и сохранения животного мира, – рассказала младший научный сотрудник лаборатории Анастасия Семенова. – Она позволяет получить удаленный доступ к полной информации об имеющихся в наличии биопробах: где взяты, в каком количестве, характеристики самого материала. Также в ней имеется раздел статистики, который отображает информацию по видовому и количественному составу. Можно задавать фильтры для поиска необходимой информации».

По ее словам, эта база данных соответствует таким современным системам в области оцифровки данных для генетических исследований, какие имеются в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института (Вашингтон) и Карловом университете в Праге (Чехия). Ею пока активно пользуются работники лаборатории, но, как отметила собеседница, разработчики открыты для сотрудничества с другими организациями.

Распознать чужого

В НПЦ по биоресурсам также формируется справочная библиотека ДНК-баркодов чужеродных видов Беларуси. Ее создание начато в 2015 году, и сейчас уже собрано 523 образца, из них выделено 388 ДНК-баркодов. При этом 62 образца двух видов мизид, 418 образцов девяти видов амфипод, 3 образца двух видов десятиногих раков, 40 образцов восьми видов рыб.

«Одна из задач Конвенции о биологическом разнообразии и стратегии нашей страны по сохранению биоразнообразия – минимизация ущерба от чужеродных инвазивных видов. Но для этого мы должны в первую очередь их идентифицировать и отслеживать появление новых. ДНК-баркодинг (ДНК-шрихкодирование) – метод, позволяющий быстро и качественно определять чужеродный вид при наличии минимального количества биоматериала для молекулярного исследования. Мы уже увеличили список водных чужеродных видов, считаю, что так же будет с насекомыми, теми же тлями, поскольку они плохо различимы по морфологическим признакам», – рассказала ведущий научный сотрудник лаборатории гидробиологии Татьяна Липинская.

image

Эта библиотека является частью международной справочной базы ДНК-баркодов, создаваемой в рамках деятельности международного консорциума «Баркод жизни» (iBOL), в котором НПЦ по биоресурсам является полноправным членом с 2018 года. Кроме того, она в будущем послужит прототипом для создания справочной библиотеки ДНК-баркодов беспозвоночных Беларуси.

Валентина ЛЕСНОВА, «Навука»