W świecie, gdzie każdego roku odkrywa się miliony nowych wirusów, szybkość i efektywność analizy danych genetycznych stają się kluczowe. Dzięki pracy zespołu naukowców z Polski, przeprowadzenie takich badań, które dotąd zajmowały lata, jest teraz możliwe w zaledwie kilka godzin. Program komputerowy Vclust opracowany przez specjalistów z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz Politechniki Śląskiej, wraz z współpracą naukowców z Niemiec, stanowi przełom w dziedzinie wirusologii i metagenomiki.
Współczesna mikrobiologia boryka się z ogromnym wyzwaniem, jakim jest analiza i klasyfikacja niezliczonych sekwencji genetycznych nowo odkrytych wirusów. Tradycyjne metody, mimo swojej dokładności, nie radzą sobie z taką skalą danych.
Do tej pory brakowało narzędzi, które pozwalałoby efektywnie analizować i grupować tak dużą liczbę sekwencji - wyjaśnia dr hab. Andrzej Zieleziński z UAM. Dzięki metagenomice, czyli metodzie odczytywania całego DNA z próbki środowiskowej, możliwe było odkrycie milionów nowych wirusów, jednak klasyfikacja tych danych stanowiła ogromne wyzwanie.
Program Vclust, opisany na łamach czasopisma "Nature Methods", umożliwia porównywanie milionów sekwencji wirusów w rekordowo krótkim czasie.
"Przy użyciu Vclust analiza zbioru 15 mln sekwencji zajmuje ok. czterech godzin" - podkreślają twórcy.
To osiągnięcie jest możliwe dzięki optymalizacji algorytmów i kodu, co pozwoliło na znaczną redukcję czasu obliczeń. Program działa w trzech etapach: wstępnym filtrowaniu, precyzyjnym porównywaniu sekwencji oraz klastrowaniu, co umożliwia efektywną klasyfikację i zrozumienie różnorodności wirusów.
Twórcy Vclust zadbali o to, by narzędzie było w pełni darmowe i ogólnodostępne. Można je pobrać z internetu i uruchomić na własnym komputerze, a dla użytkowników bez zaawansowanego sprzętu dostępna jest także wersja przeglądarkowa na stronie vclust.org. Projekt nie zatrzymuje się na wirusach - w przyszłości planowane jest rozszerzenie możliwości Vclust o analizę genomów bakterii, co otwiera nowe perspektywy w badaniach nad mikrobiomem.
