В теплицах Института цитологии выращивают новые сорта зерновых специльно для сибирских условий. Чтобы получить результат, нужно скрещивать несколько поколений пшеницы и обязательно расшифровывать генетические коды растений. Это делают специальные приборы – секвенаторы. Но сам процесс протекает очень долго.
«Современные методы секвенирования могут читать очень маленькие фрагменты генома. Например, геном человека состоит из трех миллиардов пар оснований. А секвенаторы второго поколения, самые популярные, могут читать только примерно по 100 нуклеотидов, по 100 пар оснований», – сообщил старший научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН Михаил Генаев.
Новый сервер позволяет анализировать сочетание миллионов кусочков ДНК и складывать их, как огромный паззл. В суперкомпьютере 256 ядер. А объем информации, который он способен хранить, точно посчитать невозможно.
«Если взять всю напечатанную литературу, которая есть в мире, перевести ее в цифровой вид, – тогда сопоставимый порядок будет», – отметил начальник центра коллективного пользования «Биоинформатика» Института цитологии и генетики СО РАН Дмитрий Рассказов.
Геном пшеницы в шесть раз сложнее человеского. Но мало его расшифровать. Нужно еще связать мутации колоса с его внешними качествами – фенотипом. Если геном – это паспортные данные, то фенотип – фотография на паспорте растения. Сейчас его описывают вручную. Измеряют длину стебля, размеры.
Есть у селекционеров понятие «вес тысячи зерен» – таким методом считают будущую урожайность сорта. Использование нового сервера позволяет делать все это мгновенно. Ученые разработали даже приложение для смартфона.
«Если из колоса высыпать зерна на лист бумаги, сфотографировать его, то программа на мобильном телефоне посчитает количество зерен, для каждого зерна длину, ширину, площадь. Оценит его размер. Фактически это характеристики урожайности», – отметил ведущий научный сотрудник Курчатовского геномного центра ИЦиГ СО РАН Дмитрий Афонников.
Уже сейчас в очереди на использование суперкомпьютера – научные институты из разных городов, от Калининграда до Иркутска. Машине все равно, что просчитывать – ДНК пшеницы, геном мышей или нуклеотиды раковой опухоли. Работы для электронного мозга точно хватит.
