מטאנומיקה היא חקר כל האורגניזמים הנמצאים בסביבה מסוימת, כגון אדמה, מים או גוף האדם. חלק מרכזי בניתוח המטאנומי הוא הבנת המינים הקיימים (סיווג), כמה מכל אחד מהם יש (שפע), ותפקוד המיקרואורגניזמים הקיימים.
מטאנומיקה בזמן אמת – ניתוח מיידי של נתונים תוך כדי ביצוע הרצף – טומנת בחובה את הפוטנציאל להאיץ את הזיהוי, הניטור והתגובה לאיומים מיקרוביאליים במגוון הגדרות, כולל חקלאות, סביבה וביטחון ביולוגי.
עם זאת, אחד החסמים המרכזיים למימוש מלוא הפוטנציאל של מטאנומיה בזמן אמת הוא חוסר הגמישות בכלים הזמינים הנוכחיים, מה שמגדיל את הזמן שלוקח לניתוח מדגם לחזור לאתר היישום.
MARTi, פורסם היום ב מחקר הגנוםהוא כלי תוכנה בקוד פתוח המאפשר ניתוח והדמיה בזמן אמת של נתונים מטאנומיים. הצוות יצר ממשק נגיש שמגביר את השימושיות והנגישות של ניתוח מטאנומי.
ד"ר נד פיל, מחבר ראשון ומדען מחקר פוסט-דוקטורט במכון ארלהאם אמר: "זה מאוד קל מבחינה תפעולית, אתה יכול להשתמש בו בשטח לסיווג טקסונומי במחשב נייד סטנדרטי, או לבצע ניתוח גדול יותר ומורכב באמצעות מחשוב בעל ביצועים גבוהים."
אחת ההשפעות המרכזיות של MARTi היא המיידיות של תוצאות הניתוח – זה יכול להיות שימושי מאוד במצבים שבהם זיהוי מהיר חיוני."
ד"ר נד פיל, מחבר ראשון ומדען מחקר פוסט-דוקטורט, מכון ארלהאם
בסביבות קליניות זה יכול לאפשר לרופאים להאיץ במהירות את הזיהוי והטיפולים הממוקדים של זיהום פתוגן.
ד"ר ריצ'רד לגט, ראש קבוצה ומחבר אמר: "מקורו של MARTi בתוכנה שפיתחנו לזיהוי מהיר באמת של פתוגנים בפגים, אבל מאז התאמנו אותה לשימוש במגוון רחב של הגדרות כולל על סיפונה של ספינות מחקר באנטארקטיקה, בחקלאות ובמעקב ביולוגי ואבטחה.
"MARTi הוא כעת כלי ניתוח הקו הראשון שלנו עבור כל פרויקט מטאנומי ואנו משתמשים ב-MARTI בכמה שיתופי פעולה נוכחיים. באמצעות בדיקת נתונים מדומה ואמיתי כאחד הדגמנו את החוסן של התוצאות."
הניתוח בשטח שמספק MARTi עומד בבסיס עבודת הקבוצה ברצף האוויר לאיומי פתוגנים.
AirSeq – טכנולוגיה שפותחה על ידי מכון ארלהאם והמוזיאון להיסטוריה של הטבע, לונדון, לוקחת דגימות אוויר ותמציות ומטהרת את הכמויות הזעירות של ה-DNA הקיים. לאחר מכן זה עובר רצף ומנתח באמצעות תוכנת MARTi.
"יעד קצה אחד במסגרות חקלאיות תהיה תיבה בשדה של חקלאי שתוכל לדגום ללא הרף את האוויר, לנתח את הנתונים על הסיפון עם MARTi ולאחר מכן לספק לחקלאי התראה בזמן אמת". הוסיף ריצ'רד.
ל- MARTi שני רכיבים: MARTi Engine, המנתח את נתוני הרצף וניתן להתקין אותו על מכונה מקומית, כגון מחשב שולחני או מחשב נייד, או מערכת מחשוב בעלת ביצועים גבוהים (HPC); ואת MARTi GUI (ממשק משתמש גרפי), כלי מבוסס אינטרנט המאפשר למשתמשים להציג ולהשוות תוצאות, כמו גם ליצור גרפים ואיורים עבור פרסומים ומצגות מדעיות.
MARTi ניתנת להתאמה אישית רבה ומשתמשים יכולים לכוון פרמטרים ומסדי נתונים לצורכי המחקר הספציפי שלהם. "יצרנו כלי ידידותי למשתמש שאמור להיות גמיש, ניתן להתאמה אישית וקל להתקנה", הוסיף נד.
במכון ארלהאם אנו נלהבים בפיתוח, התאמה ויישום של הטכנולוגיות העדכניות ביותר כדי לענות על שאלות ביולוגיות מורכבות. מזרימות עבודה חדשות ותוכנות מותאמות אישית, מדעני מכון ארלהאם יוצרים ומשכללים כל הזמן שיטות טכנולוגיות על מנת לשמור על קצב הגילוי.
