Illumina стала синонимом самого понятия NGS. Эта технология сверхпопулярна, хотя уже появились методы секвенирования длинными ридами. Тот же нанопор, который, однако, не очень точен.

Но ведь и Иллюмина делает ошибки! Почему? Разбираемся с Евгением Герасимовым.

Новости науки от Бластима, которые заставляют задуматься!

🔍Изучение микробиома человека невероятно популярно: всё благодаря распространению shortgun-метагеномики, когда анализируются не отдельные ампликоны, такие как гены 16s рРНК, а сразу вся ДНК в пробе. Издержка метода в том, что от 10 до 90% последовательностей, которые секвенируются, принадлежат отнюдь не микробам, а их хозяину. Их обычно удаляют. Но интересно, что можно извлечь из этих прочтений? И могут ли крупные метагеномные проекты нарушить конфиденциальность личных геномных данных доноров? Такими вопросами задались японские ученые. Они решили попытаться добыть информацию о людях из исследования метагенома кишечника. На основе всего лишь незначительного количества ридов человека, полученных при анализе образцов фекальной микробиоты, биоинформатики смогли правильно предсказать пол, происхождение человека и повторно идентифицировать индивидов, геном которых был ранее прочитан и доступен, а также оценить риски наследственных патологий! Результаты работы, которая недавно вышла в Nature Microbiology, должны как помочь разрешить вопросы этики, так и пригодиться в медицине и криминалистике.
https://www.nature.com/articles/s41564-023-01381-3

🧲Белки состоят из левых аминокислот, а ДНК — правая спираль. Миллиарды лет назад природа выбрала одни оптические изомеры для построения всего живого и отбраковала другие. Хиральная чистота давно в фокусе ученых: ее возникновение у первых молекул жизни пытались объяснить и поляризованным УФ-светом, и космическим излучением. Прорывное исследование, опубликованное в Science Advances, похоже, приблизило нас к разгадке великой тайны пребиотической химии. Молекулярные биологи из Гарварда и Кембриджа в опытах разделяли рацемическую смесь рибо-аминооксазолина (РАО) — соединения-предшественника РНК — с помощью распространенного в земной коре магнетита. При наложении сильного внешнего поля им удалось собрать на поверхности магнитного железняка в 1,5 раза больше молекул одного из стереоизомеров. Достижение хиральной асимметрии в таких экспериментах говорит о том, что в условиях древней Земли магнитные минералы действительно могли приводить к концентрированию на себе только определенных энантиомеров биомолекул. Гомохиральность РАО «открывает дорогу» к хирально чистой РНК, как раз лежавшей в основе жизни во времена РНК-мира! https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg8274

⛩В 2015 году была вручена Нобелевская премия за открытие артемизинина, лекарства против малярии на основе полыни. Идею препарата почерпнули из традиционной китайской медицины. Огромный научный интерес представляет и китайская национальная кухня! В материале Nature разбираются плюсы и минусы ряда популярных в Азии блюд, которые готовят с незапамятных времен. Например, последние исследования зеленого чая — главного напитка в Китае, которому уже более 5000 лет — показали, что он снижает риск смерти от сердечно-сосудистых болезней за счет антиоксидантов катехинов, однако при этом может вести к инсулинорезистентности. Древнейший продукт ферментации, соевый соус, служит хорошим источником дефицитного микроэлемента селена, но способствует избыточному потреблению натрия, приводящему к значительным проблемам со здоровьем. Тофу — будущий заменитель мяса — содержит изофлавоны, которые проявляют фитоэстрогенную активность. Хотя раньше считалось, что из-за них может развиться рак молочной железы, работа 2020 года, наоборот, продемонстрировала, что соевый творог уменьшает риск развития онкологии!
https://www.nature.com/articles/d41586-023-01842-z

#выходные_у_бластим

Сегодня в ходе контроля качества им часто пренебрегают, но иногда он по-настоящему необходим.

В новом видео Евгений Герасимов поведал мораль тримминга!

Секвенирование нового поколения — бесценный инструмент для исследований в самых разных областях. Даже если вы не занимаетесь NGS непосредственно, что-то секвенировать может потребоваться на одном из этапов комплексного эксперимента!

Бластим приглашает всех открытую встречу «Приготовление NGS-библиотек: преодолеваем наиболее частые трудности». Мы подготовили для вас минимум повторения теории, максимум практики и жизненных советов от экспертов отрасли. На встрече:

— сделаем кратчайший обзор методов NGS
— обсудим лучшие практики извлечения ДНК и РНК
— рассмотрим контроль качества: спектрофотометрию и флуорометрию, электрофорез, Bioanalyzer и TapeStation
— поговорим про индексацию и мультиплексирование: основные трудности и неочевидные возможности
— затронем ПЦР-амплификацию и измерение количества библиотеки

Спикеры мероприятия: эксперт с большим стажем в секвенировании Евгения Плаксина и Айказ Еремян — молекулярный биолог, руководил несколькими лабораториями и компанией

С занятия вы уйдете с объемным представлением о том, как получать качественные данные для последующего биоинформатического анализа!

Встреча пройдет 22.06 в 19:00 МСК. Вход свободный.
✅Узнать подробности и зарегистрироваться: bit.ly/42IWPjC

Почему математики не всегда могут справиться без биологов, решая, казалось бы, чисто алгоритмическую задачу картирования ридов?

Несколько слов о секвенировании РНК, сплайсинге и интронах!

SPLAT Global — компания-производитель средств для гигиены полости рта, натуральной косметики для ухода за кожей и волосами, а также экологичных продуктов для ухода за домом. Компания представлена как в России, так и на мировом рынке!

Ведущий специалист по инновациям ООО «Сплат Глобал» Виктор Филатов в рамках Ярмарки Бластима рассказывает о ценностях компании, инновациях и карьерных возможностях.

Смотрите наше видео и заходите на карьерный портал Сплат: bit.ly/43RWEUD

#бластим_вакансии

В новом видео жизненный совет для всех биоинформатиков от Евгения Герасимова!

Как получить качественные NGS-данные, чтобы потом их было интересно и комфортно анализировать in silico? Это главный вопрос, на который ответят спикеры вебинара Бластима «Приготовление NGS-библиотек: преодолеваем наиболее частые трудности».

Эксперты с большим стажем в секвенировании Айказ Еремян и Евгения Плаксина уже сегодня в 19:00 (по мск) будут обсуждать ключевые моменты мокрой части NGS-экспериментов. Приходите, будет полезно!

Регистрируйтесь прямо сейчас, и мы пришлем вам ссылку для подключения: bit.ly/3Ptv3oe

Запись вебинара будет доступна бесплатно всем зарегистрировавшимся в течение 24 часов после мероприятия!

Помните схему типичного биоинформатического пайплайна? Там было много-много разных форматов файлов, которыми оперируют биоинформатики. Это вообще нормально? Евгений Герасимов рассказывает!

Куда инвестировать? Где есть интересная работа? Стартапы! Смотрите подборку любопытных стартапов в биотехе!

📌Atomwise (Сан-Франциско, США) — биотех-компания, которая занимается разработкой новых низкомолекулярных лекарств с помощью методов машинного обучения и анализа библиотек химических веществ. Последнее финансирование: $123M, август 2020 (серия B). Сайт: https://www.atomwise.com/

📌Cradle (Нидерланды, Швейцария) — стартап, который занимается дизайном протеинов с помощью ИИ. Последнее финансирование: €5,5M, ноябрь 2022. Сайт: https://cradle.bio

📌Human Immunology Biosciences (Мэриленд, США) — стартап, который разрабатывает таргетную терапию орфанных заболеваний на основе генетики и иммунологии. Последнее финансирование: $120M, ноябрь 2022 (серия D). Сайт: https://hibio.com/

📌Kingdom Supercultures (Нью-Йорк, США) — фудтех-компания, которая изолирует и изучает штаммы пищевых бактерий для их оптимизации и создания суперкультур, позволяющих производить естественно ферментированные пищевые продукты, напитки и средства личной гигиены без отходов. Последнее финансирование: $24M, октябрь 2021 (серия B). Сайт: https://www.kingdomsupercultures.com/

📌NuProbe (США, Китай) — биотех-стартап, создающий диагностические панели для выявления рака. Последнее финансирование: $50M, июнь 2022 (серия В). Сайт: http://www.nuprobe.com/

📌Phenomics Health (США) — компания прецизионной медицины, которая использует биоинформатику, машинное обучение для подбора персонализированной терапии. Последнее финансирование: $11,5M, октябрь 2022 (серия В). Сайт: https://www.phenomicshealth.com/

📌Seqera Labs (Барселона, Испания) — биоинформатическая компания, которая создает технологии для конвейеров обработки больших данных. От создателей Nextflow. Компания поддерживается фондом Цукерберга. Последнее финансирование: €22М, 2022 (серия А). Сайт: https://seqera.io/

Узнать больше о стартапах в биотехе можно из записей курса Бластима «Биотех глазами инвесторов»: bit.ly/3Pnwuoh

#бластим_подборка

Уже в ближайший понедельник 26 июня на Бластиме стартует курс по анализу данных секвенирования нового поколения. Публикуем заключительный ролик с Евгением Герасимовым для погружения в атмосферу NGS! Биоинформатик рассказывает, как получали знаменитые матрицы замен.

Наполним выходные большой наукой вместе с Бластимом!

🚀Илон Маск обещает скоро колонизировать Марс. Но чем должны питаться астронавты, которые отправятся в долгий полет? Можно взять еду в тюбиках, однако нужна и свежая зелень. При поддержке NASA создаются инновационные подходы. Например, предлагается выращивать растения без света. Шутка? Отнюдь, нет. В темном космосе невозможен фотосинтез, но зато можно запустить альтернативную биохимию. Например, химики создали электролизер, эффективно превращающий углекислый газ и воду в ацетат, а биотехнологи готовят ГМ-культуры, которые могут его метаболизировать. Вообще, у проростков растений, особенно с масличными семенами, для преобразования липидов работает видоизменений цикл Кребса — глиоксилатный шунт. С позеленением он отключается. Ученые с помощью генной инженерии активировали этот путь во взрослых растениях и получили на ацетате арабидопсис без единого фотона! А еще им удалось вырастить на подслащенной воде плодоносящие карликовые помидоры-черри. Даже если полет на Марс не состоится, «темновое» культивирование применимо и на Земле для выращивания ценных овощей на недорогих субстратах!
https://www.science.org/content/article/crops-grown-without-sunlight-could-help-feed-astronauts-bound-mars

🔧Алфавита в 20 букв ученым оказалось мало. Сегодня вовсю идет работа над расширением генетического кода: в материале Nature описываются смелые эксперименты синтетических биологов. Специалисты уже запросто кодируют стоп-кодонами более 200 неканонических аминокислот. Причем, если сначала модификацию трансляции производили в пробирке, то теперь взламывают код живых организмов: кишечной палочки, нематод и даже мышей. Белковый хакинг имеет прикладное значение: вставка необычных аминокислот позволяет лучше изучать протеины, производить новые нестандартные полимеры в клеточных фабриках или разрабатывать лекарства на основе белков, способных образовывать прочные ковалентные связи. Например, благодаря включению фторсульфат-тирозина в рецептор PD-1 удалось уменьшить опухоли у мышей. А вот группа Джорджа Чёрча из Гарварда решила нарушить правило универсальности: перекодировав некоторые аминокислоты, они вырастили бактерий совершенно невосприимчивых к фагам. Подход получил название генетический файрволл. Другие ученые проводят еще более экстремальные опыты: создают клеточные системы с квадруплетными кодонами или перепрограммируют рибосомы на прием бета- и гамма-аминокислот и даже катализ углерод-углеродных связей вместо обычных пептидных!
https://www.nature.com/articles/d41586-023-01980-4

🐐Жизнь в неволе — огромный стресс для диких животных, особенно травоядных. Поэтому в ходе процесса одомашнивания шел сильный отбор на крепость иммунной системы, повышенную репродукцию и психологическую устойчивость к стесненным условиям. Можно сказать, приручаемость — сложный поведенческий признак. Коза была одними из первых одомашненных видов, и ученые решили определить гены приручения. В ходе популяционных исследований обнаружили двухгенный локус STIM1-RRM1, который подвергся сильнейшему отбору при доместикации безоарового козла — предка современных коз. А именно, определенные снипы в гене RRM1 наблюдалась у домашних коз, но не их диких сородичей. Известно, что этот ген кодирует субъединицу фермента рибонуклеотидредуктазы, нужного для поддержания ДНК, особенно митохондриальной, что важно для развития нервной системы. Миссенс-мутация в нем способствует лучшей приручаемости и, по-видимому, быстро распространилась во всей популяции первых одомашненных коз 6500 лет назад. Генетики считают, что описанный локус связан с общим для млекопитающих регулятором поведения: ГМ-мыши с воспроизведенной точечной заменой в поведенческих тестах меньше боялись людей и проявляли большую социальность, а GWAS показал ассоциацию локуса с СДВГ и деструктивным расстройством у человека!
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf4068

#выходные_у_бластим

Бластим расширяет команду. Мы ищем менеджера Дополнительного Профессионального Образования!

⭐️Обязанности

— Аудит имеющихся документов
— Консультации по вопросам организации ДПО
— Делопроизводство (разработка положений, правил, порядков, подготовка приказов, таблиц и тд.)
— Участие в организации документооборота по ДПО (планирование подготовки основного пакета документов и документов по курсам)
— Образовательная отчетность (ведение реестра удостоверений в OpenDPO)
— Мониторинг (контроль разработки образовательных программ, корректности отображаемой на сайте информации и тд.)
— Взаимодействие с органами государственного надзора
— Координация с командой и обучение

🌟Требования

— Образование по одному из направлений «Делопроизводство», «Документооборот», «Архивное дело», «Документоведение» или «Педагогическое образование»
— Знание правил ведения документооборота в учебных центрах с образовательной лицензией для ДПО и ДО

⚡️Условия

— Парт-тайм
— Удаленно

Узнать подробности и откликнуться: bit.ly/46lbhl3

#бластим_вакансии

Подборка вакансий в успешно развивающихся стартапах от Бластим!

🚀Научный сотрудник в Volta Labs (Массачусетс)
Volta — дочерняя компания Массачусетского технологического института. В лаборатории создают микрофлюидные технологии для упрощения подготовки ДНК к секвенированию. Требования: PhD-степень, опыт в молекулярной биологии, биоинженерии, биохимии, управленческие навыки. Нужно вести рабочие процессы на платформе, планировать эксперименты и выявлять ошибки. bit.ly/440MEbF

🚀Лаборант PCR-лаборатории в Myriad Genetics (Юта)
Myriad создала автоматизированный процесс экстракции ДНК для последующего секвенирования. Требуется лаборант в команду лаборатории Pre-PCR Extraction-Robotics. Квалификация: степень бакалавра. Предстоит работа для получения воспроизводимых результатов, поддержание чистоты и порядка в лаборатории, следование СОПам, тщательное документирование действий. Зарплата: $46 тыс. bit.ly/445U4KS

🚀Программист в Gencove (США, удаленно)
Gencove разрабатывает ПО и алгоритмы для обработки геномных данных с помощью полногеномного секвенирования с низким покрытием. Предстоит разработка масштабируемых конвейеров анализа, веб-сервисов. Предпочтительная квалификация: MD или PhD, опыт работы в области инженерии/информатики, 3-5 лет опыта разработки ПО, знание C/C++, Go, Java/R, сред Unix/Linux. bit.ly/46oqWzP

🚀Научный сотрудник в машинное обучение в Altos (Калифорния)
Компания Altos разрабатывает подходы ИПСК-терапии для продления жизни. Сегодня в стартап требуются специалисты в области ML. Квалификация: PhD в области компьютерных наук, машинного обучения или статистики. Нужен сильный опыт разработки и применения алгоритмов ML и DL, навыки Python (в т.ч. PyTorch), статанализа, опыт анализа биомедицинских, геномных, транскриптомных, протеомных данных. Зарплата от $187 тыс. bit.ly/3JDaJgm

#бластим_подборка

Выходные — время наслаждаться научными открытиями!

🐜Муравьи-листорезы — заядлые садоводы, причем сельским хозяйством они занялись гораздо раньше человека! Около 50 миллионов лет назад в муравейниках стартовало культивирование так называемых грибных садов. Муравьи снабжают мицелий субстратом из листьев, а взамен получают сахара и липиды, концентрирующиеся в специальных вздутиях на кончиках гиф. Однако и в таких угодьях заводятся «сорняки» — различные вредоносные грибы, которых насекомые вынуждены уничтожать. Американские мирмекологи решили проверить, какой сигнал заставляет муравьев-грибоводов заниматься прополкой. В экспериментах сад муравьев Trachymyrmex инфицировали триходермой, что вызывало бурную деятельность по искоренению заразы. При этом аналогичную реакцию запускал и просто экстракт триходермы в отсутствие самого гриба. Биологи изучили состав метаболитов, которые продуцирует патоген, и оказалось, что муравьи активизируются под действием пептаиболов — особых антимикробных пептидных соединений, которые способны дырявить клеточные мембраны. Перед нами очень яркий пример мутуализма, когда животное реагирует на заболевание своего полезного симбионта, а не на болезнь собственного организма.

💊Лекарства против эволюции должны помочь в борьбе с антибиотикорезистентностью! Растущая устойчивость к антибиотикам вызывает серьезные опасения: бактерии приспосабливаются куда быстрее, чем человечество изобретает новые препараты. В Science Advances ученые предложили креативную стратегию — использовать соединения, замедляющие эволюцию микроорганизмов. Известно, что патогенные бактерии приобретают резистентность благодаря горизонтальному переносу генов или мутациям de novo, причем мутагенез — магистральный путь. В опытах генетики решили нацелиться как раз на мутагенез, чтобы замедлить адаптацию кишечной палочки к фторхинолонам. Ученые провели скрининг многих ингибиторов и выбрали деквалиния хлорид. Препарат эффективно подавлял образование стрессового сигма-фактора RpoS, который и ответственен за SOS-мутагенез, когда ДНК-полимеразы II, IV, V начинают латать двухцепочечные разрывы с большим количеством ошибок. В мышиной модели инфекции бедра деквалиния хлорид снизил уровень мутагенез в 4-9 раз и не вызывал к себе резистентности. Предполагается, что лекарства, тормозящие эволюцию, будут применимы не только в комбинированной терапии с антибиотиками, но и сами по себе, а также в онкологии!

✂️CRISPR для риса! Oryza sativa — сегодня самая популярная культура, которая подвергается геномному редактированию. Интересно, что мы привыкли к белозерному рису, но в странах традиционного рисоводства всегда употребляли пигментированные сорта: черный, красный, коричневый. Их перикарпий обогащен антоциановыми пигментами и другими веществами, из-за чего они считаются более здоровой пищей. В Nature Food недавно вышла статья ученых из Саудовской Аравии на эту тему. Специалисты использовали мультиомный подход: с помощью PacBio прочитали полные геномы нескольких сортов, сделали ресеквенирование для оценки полиморфизма, провели метаболомное и иономное профилирование. Оптимальным по нутриентному составу оказался чернозерный индонезийский рис Cempo Ireng — он питателен, богат железом, цинком, витамином B2. Однако из-за длительного периода вегетации и высокого хлипкого стебля фермеры никогда не горели желанием выращивать Cempo Ireng. Чтобы оптимизировать характеристики перспективного сорта, ученые с помощью CRISPR/Cas нокаутировали 3 гена репрессоров раннего зацветания. В результате за один шаг биотехнологам из университета имени короля Абдаллы удалось получить компактные и раннеспелые растения, которые стали агрономически более привлекательными, да еще и не относятся к ГМО!

Как работать с «генетическими ножницами» CRISPR на практике и для чего еще их можно применять, мы расскажем совсем скоро в серии полезных вебинаров на Бластим. Следите за анонсами!

#выходные_у_бластим

«Алабуга» — особая экономическая зона промышленно-производственного типа в Елабужском районе Республики Татарстан. На ее территории создано более 10 тыс. рабочих мест!

Руководительница проекта биомедицинского кластера «Алабуги» Наталья Шаповалова в видео Бластима рассказывает об образовательном центре «Алабуга Политех», возможностях для стартапов, выгодных условиях для опытных специалистов и карьерных треках для молодых ученых.

Смотрите полезный ролик, а также отслеживайте новые вакансии на сайте Бластима и карьерном портале «Алабуги»: bit.ly/46BHu7x

#бластим_вакансии

🧬Неделя бесплатных вебинаров по геномному редактированию на Бластим!

Несмотря на огромную популярность и широкое освещение, реальным опытом работы с CRISPR/Cas обладает ограниченное число специалистов, а еще меньше добивается заметных успехов.

Бластим проводит сразу 2 открытых вебинара, где мы сделаем качественный обзор самого необходимого о системе CRISPR/Cas, чтобы оставаться up-to-date. Вы узнаете о происхождении технологии, её биологическом смысле, множестве разновидностей и возможностей применения, а также о тонкостях планирования и проведения собственного эксперимента по редактированию генома. Впереди два увлекательных занятия:

📌5 июля, 19:00 — Тема: «CRISPR/Cas системы — инструменты геномного редактирования»
📌6 июля, 19:00 — Тема: «Редактирование генома с использованием CRISPR/Cas9»

🎙Спикерами выступят опытные молекулярные биологи Ольга Глазова и Айказ Еремян. Вход свободный, зарегистрироваться на обе онлайн-встречи можно по ссылке: bit.ly/44wHdRp

✂️Ждем всех, кто хочет в деталях разобраться с самым нашумевшим молекулярно-биологическим методом последних лет!

#бластим_рекомендует #Биомолтекст2023

⭐«Биомолекула» в 13-й раз проводит конкурс на лучшую научно-популярную работу о современной биологии. Организаторы приглашают талантливых популяризаторов науки интересно рассказать, красиво нарисовать или креативно снять что-нибудь на свою любимую тему.

Одна из главных миссий «Биомолекулы» и конкурса — открыть дорогу новым авторам, а состоявшимся популяризаторам предоставить еще больше путей саморазвития. Каждому участнику, прошедшему первичный отбор, команда редакторов «Биомолекулы» помогает доработать статью до публикации, а самые талантливые авторы приглашаются в коллектив. Участвовать в конкурсе может каждый, вне зависимости от профессии, возраста или гражданства.

📅Работы принимаются с 1 июля по 1 декабря 2023 года включительно. Все подробности на сайте Биомолекулы: https://biomolecula.ru/biomoltext/bio-mol-tekst-2023

🧲Присоединяйтесь к созданию качественного русскоязычного научпопа!