La Universidad de Adelaida ha desarrollado una nueva herramienta de software con poderes mejorados de secuenciación del genoma, que aumenta la velocidad y precisión con la que los investigadores pueden mejorar las plantas mediante el mejoramiento.
por Johnny von Einem, Universidad de Adelaida
Estas mejoras permitirán a los agricultores cultivar cultivos más resilientes en un clima y un paisaje que cambian dinámicamente.
La herramienta, denominada CoreDetector, se creó para manejar de manera eficiente tareas de secuenciación del genoma más desafiantes desde el punto de vista computacional , como alinear genomas de plantas grandes y evolutivamente diversos .
«La alineación del genoma completo de las especies sigue siendo un método importante para determinar las variaciones estructurales y de secuencia de las poblaciones», dijo el Dr. Julian Taylor de la Universidad de Adelaida, quien codirigió el proyecto.
«Hay pocas herramientas que tengan la funcionalidad para manejar genomas grandes y evolutivamente diversos, pero CoreDetector aprovecha el poder de la paralelización computacional para emprender la engorrosa tarea de alinear secuencias por pares entre los genomas de los miembros de la población.
«La herramienta se puede aplicar a una amplia gama de especies, desde genomas de bacterias de kilobytes hasta genomas de plantas de gigabytes, como el trigo, e incluso es compatible con organismos diploides, como humanos y otros animales».
La investigación subyacente de CoreDetector se publicó en Bioinformatics y el software también se publicó en GitHub , lo que lo hace gratuito y accesible para cualquiera que pueda beneficiarse de él.
Esto tendrá beneficios inmediatos para la comunidad de investigación de premejoramiento y mejoramiento de plantas, especialmente aquellos que trabajan con genomas de plantas más complejos.
El software está basado en Java y es fácilmente transportable entre sistemas operativos.
«A medida que las tecnologías de secuenciación de alto rendimiento se vuelven más avanzadas y se pueden secuenciar más especies, creemos que el libre acceso a CoreDetector continuará permitiendo un rápido avance en la investigación genética de diversas poblaciones», dijo el Dr. Fruzangohar de la Universidad, quien también codirigió el proyecto.
«Esto proporcionará una herramienta eficaz de análisis de la secuencia del genoma a los fitomejoradores e investigadores, que puede formar parte de un proceso analítico para mejorar nuestra comprensión genética de los organismos biológicos».
El Dr. Taylor y el Dr. Fruzangohar son miembros del Centro de Biometría, dentro de la Escuela de Agricultura, Alimentación y Vino de la Universidad. El Centro se estableció para proporcionar un espacio para que los investigadores desarrollen en colaboración modelos estadísticos y herramientas computacionales, como CoreDetector, para responder preguntas biológicas relevantes para la industria.
Aunque CoreDetector se puso a disposición del público hace poco, el Dr. Taylor y el Dr. Fruzangohar ya están trabajando en la próxima versión de la tecnología.
«Nuestro objetivo es ampliar el marco teórico y computacional de CoreDetector para obtener el genoma central más secuencias accesorias de una población . Este conjunto completo de secuencias se conoce como pangenoma», dijo el Dr. Taylor.
«Planeamos colaborar con otros bioinformáticos de organizaciones externas vinculadas a la investigación del pangenoma y desarrollar un algoritmo heurístico de última generación para construir eficientemente pangenomas de poblaciones».
Más información: Mario Fruzangohar et al, CoreDetector: un programa flexible y eficiente para la alineación del núcleo-genoma de genomas evolutivos diversos, Bioinformatics (2023). DOI: 10.1093/bioinformática/btad628
