PathogenFinder — различение друга и врага с использованием данных о полном геноме бактерий

Хотя большинство бактерий безвредны или даже полезны для хозяина, некоторые высоковирулентны и могут вызывать серьёзные заболевания и даже смерть. Вследствие постоянного снижения стоимости высокопроизводительного секвенирования теперь доступно много полных геномов как патогенных для человека, так и безвредных штаммов. Эти данные можно использовать для идентификации семейств генов, коррелирующих с патогенностью, и для разработки инструментов прогнозирования патогенности недавно секвенированных штаммов — исследований, которые ранее в основном выполнялись более дорогостоящими и трудозатратными экспериментальными методами. Мы описываем PathogenFinder (http://cge.cbs.dtu.dk/services/PathogenFinder/) — веб‑сервис для прогнозирования бактериальной патогенности путём анализа вводимого пользователем протеома, генома или необработанных ридов. Метод опирается на группы белков, сформированные без учёта их аннотированной функции или известного участия в патогенезе. Метод разработан для работы со всеми таксономическими группами бактерий и при использовании всего обучающего набора обеспечил точность 88,6% на независимом тестовом наборе, правильно классифицировав 398 из 449 полностью секвенированных бактерий. Предложенный подход не смещён в сторону наборов генов, известных своей связью с патогенностью, и потому может помочь в обнаружении новых факторов патогенности. Кроме того, веб‑сервис прогнозирования патогенности может быть использован для выделения потенциальных патогенных признаков как известных, так и неизвестных штаммов.