Un nouvel outil logiciel doté de pouvoirs améliorés de séquençage du génome a été développé par l’Université d’Adélaïde, augmentant ainsi la vitesse et la précision avec lesquelles les chercheurs peuvent améliorer les plantes grâce à la sélection.
Ces améliorations permettront aux agriculteurs de cultiver des cultures plus résilientes dans un climat et un paysage en constante évolution.
Appelé CoreDetector, l’outil a été créé pour gérer efficacement des tâches de séquençage du génome plus difficiles en termes de calcul, telles que l’alignement de génomes de plantes de grande taille et évolutifs.
« L’alignement du génome entier des espèces reste une méthode importante pour déterminer les variations structurelles et séquentielles des populations », a déclaré le Dr Julian Taylor de l’Université d’Adélaïde, qui a codirigé le projet.
« Il existe peu d’outils dotés des fonctionnalités nécessaires pour gérer des génomes de grande taille et diversifiés au cours de l’évolution, mais CoreDetector exploite la puissance de la parallélisation informatique pour entreprendre la lourde tâche d’alignement de séquences par paires entre les génomes des membres de la population.
« L’outil peut être appliqué à un large éventail d’espèces, depuis les génomes de bactéries d’un kilo-octet jusqu’aux génomes de plantes d’un gigaoctet, comme le blé, et prend même en charge les organismes diploïdes, tels que les humains et d’autres animaux. »
La recherche sous-jacente de CoreDetector a été publié dans Bioinformatiqueet le logiciel a également été publié sur GitHuble rendant gratuit et accessible à tous ceux qui peuvent en bénéficier.
Cela aura des avantages immédiats pour la communauté de recherche en matière de pré-sélection et de sélection végétale, en particulier pour ceux qui travaillent sur des génomes végétaux plus complexes.
Le logiciel est basé sur Java et facilement transportable entre les systèmes d’exploitation.
« À mesure que les technologies de séquençage à haut débit deviennent plus avancées et que davantage d’espèces peuvent être séquencées, nous pensons que l’accès gratuit à CoreDetector continuera à permettre des progrès rapides dans la recherche génétique sur diverses populations », a déclaré le Dr Fruzangohar de l’Université, qui a également codirigé le projet.
« Cela fournira aux sélectionneurs de plantes et aux chercheurs un outil efficace d’analyse des séquences du génome, qui pourra constituer un élément d’un pipeline analytique visant à améliorer notre compréhension génétique des organismes biologiques. »
Le Dr Taylor et le Dr Fruzangohar sont membres du Biometry Hub, au sein de l’École d’agriculture, d’alimentation et de vin de l’Université. Le Hub a été créé pour fournir un espace permettant aux chercheurs de développer en collaboration des modèles statistiques et des outils informatiques, comme CoreDetector, afin de répondre aux questions biologiques pertinentes pour l’industrie.
Bien que CoreDetector n’ait été rendu public que récemment, le Dr Taylor et le Dr Fruzangohar travaillent déjà sur la prochaine itération de la technologie.
« Nous visons à étendre le cadre théorique et informatique de CoreDetector pour obtenir le noyau-génome ainsi que les séquences accessoires d’une population. Cet ensemble complet de séquences est connu sous le nom de pan-génome », a déclaré le Dr Taylor.
« Nous prévoyons de collaborer avec d’autres bioinformaticiens d’organisations externes liées à la recherche pan-génome et de développer un algorithme heuristique de pointe pour construire efficacement des pan-génomes de populations. »
Plus d’information:
Mario Fruzangohar et al, CoreDetector : Un programme flexible et efficace pour l’alignement noyau-génome de divers génomes évolutifs, Bioinformatique (2023). DOI : 10.1093/bioinformatique/btad628