###AgroCode Hack 2024 Задача №4###

Историческая агроголоволомка

Охарактеризуйте археологическую находку — древний ячмень — на геномном уровне и проверьте на основании сравнительного биоинформатического анализа, мог этот ячмень выращиваться на Северо-Западе Руси или нет.
Задача 4

Описание

«Вот это средневековая находка на пути «из варяг в греки»!» — Обрадовались археологи, обнаружив скопление обгоревшего зерна под древним городищем, которому без малого тысяча лет.

«Наверное, рожь. Здесь, на Северо-Западе Руси, только ее и выращивали»

«Удивительно, но почти всё это — зёрна ячменя», — сказал ботаник.

«Однако история земледелия свидетельствует, что здесь в средние века выращивали в основном рожь. Откуда ячмень? Уж не древняя ли пивоварня здесь была?» — дискутировали археологи.

«Давайте обратимся к генетику. Известно, что в таких обуглившихся зёрнах сохраняются обломки ДНК. Может, генетик приоткроет тайну, откуда этот ячмень здесь взялся? Могли его вырастить здесь или привезли издалека?»

Необходимо при помощи in silico анализа проверить гипотезу о том, что найденный при раскопках XII века на Северо-Западе России ячмень относится к виду Hordeum vulgare, который потенциально мог выращиваться в данной местности (и, возможно, использоваться в целях пивоварения), но не к теплолюбивому Hordeum spontaneum.

Соберите консенсусные последовательности нескольких генов древнего ячменя, сравните их с современными и, определив к какому современному виду близок генотип древнего ячменя, верифицируйте высказанную гипотезу (подтвердите или опровергните).

Что дано

Для разработки решения будут даны:

Короткие прочтения отдельных частей генов древнего ячменя для сборки консенсусных последовательностей

Сведения о мутациях, при помощи которых можно узнать ключевые особенности о найденном археологическом артефакте

Номера нуклеотидных последовательностей генов современного ячменя в международной базе данных, для того чтобы использовать их для сравнения с данными по древнему ячменю

Наименования компьютерных программ для биоинформатического анализа и web-адреса, по которым эти программы доступны онлайн

Ожидаемый результат

Подтверждение или опровержение гипотезы, мог ли ячмень, найденный при раскопках XII века на Северо- Западе России, относится к виду Hordeum vulgare, который потенциально мог выращиваться в данной местности — возможно, в целях пивоварения.

Историческая агроголоволомка

Составленные консенсусные последовательности не менее 3-х генов древнего ячменя

Историческая агроголоволомка

Результаты сравнительного in silico анализа с современными видами ячменя

Историческая агроголоволомка

Самостоятельно сделанное обоснованное заключение

Критерии оценки

Выполнены задачи

Проверена гипотеза

Дано обоснованное заключение с приведенными доказательствами

Навыки команды

Базовые знания по биоинформатике, генетике и молекулярной биологии

Владение методами in silico анализа ДНК

Умение работать с базами данных NCBI, Phytozome, EnsemblePlants и аналогичными

Умение использовать алгоритм BLAST

Компьютерные программы для множественного выравнивания нуклеотидных и аминокислотных последовательностей, трансляции нуклеотидных последовательностей в аминокислотные

Менторы

Партнёры

«RUSEED» — отечественная производственная селекционно-семеноводческая компания, которая предоставляет комплекс для эффективного выращивания: семена масличных культур и агросопровождение. Компания является лидером среди поставщиков отечественного посевного материала подсолнечника на территории РФ.

«Федеральный исследовательский центр имени Н.И.Вавилова» (далее — ВИР) — научно-исследовательский институт, целью которого является гарантированное сохранение в живом виде, развитие, изучение и рациональное использование коллекций мировых генетических ресурсов культурных растений и их диких родичей, предназначенных для решения задач, обеспечивающих продовольственную, экологическую и биоресурсную безопасность Российской Федерации.