Специализированный выпуск по материалам V Международной конференции ''Физика - наукам о жизни'' Санкт-Петербург, 15-19 октября 2023 г.
Физические методы в агро- и генетико-селекционных технологиях

Построение последовательности нуклеотидов методами машинного обучения в секвенаторе “Нанофор СПС”

В. В. Манойлов, А. Г. Бородинов, А. И. Петров, И. В. Заруцкий, Б. В. Бардин, А. Ю. Ямановская, А. С. Сараев, В. Е. Курочкин

Институт аналитического приборостроения РАН, 198095 Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Рассмотрены способы обработки информации, включающие в себя методы фильтрации изображений, обнаружения кластеров флуоресценции, оценки параметров сигналов флуоресценции как для одиночных кластеров, так и для кластеров, “наложившихся” друг на друга, а также методы построения последовательности буквенных кодов нуклеотидов ДНК по интенсивностям сигналов флуоресценции, полученных непосредственно по результатам обработки изображений. В этих методах использованы классификаторы, основанные на машинном обучении. Показано, что в результате выполненной апробации различных моделей машинного обучения к задаче построения последовательности нуклеотидов, полученные результаты показали достаточно высокие показатели качества генетического анализа. Показатели качества по Phred score оказались в диапазоне от 29 до 35 для референсного генома бактериофага Phix174.

Ключевые слова: секвенирование, нуклеиновые кислоты, обработка изображений, повышение качества генетического анализа, машинное обучение.

Поступила в редакцию: 12.02.2024
Исправленный вариант: 14.06.2024
Принята в печать: 08.07.2024

DOI: 10.61011/JTF.2024.09.58677.35-24

Реферативные базы данных:

•