Суббота 20 апреля 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Общество» Здоровье» Биоинформатики СПбГУ выяснили, что в кишечнике человека изучена только половина бактерий


Биоинформатики СПбГУ выяснили, что в кишечнике человека изучена только половина бактерий

Пятница, 27 Июля 2018 12:38

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета создали новый алгоритм для анализа метагеномов — наборов геномов больших сообществ микроорганизмов, которые обитают, к примеру, в почве, воде или кишечниках животных и человека.

 

Новый инструмент помог выяснить, что сегодня известна лишь половина всего многообразия кишечных бактерий, живущих в организмах людей. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Systems. Подробнее - в материале Planet Today.

 

Одна из важных задач биоинформатики заключается в том, чтобы восстанавливать последовательность генома — именно в нем заложена наследственная информация любого живого существа. Решение этой непростой задачи состоит из двух этапов: секвенирования («разрезания» молекулы ДНК на мелкие «кусочки» и прочтение каждого из них отдельно) и сборки, когда при помощи математических алгоритмов геном восстанавливают из фрагментов (ридов). Чем длиннее и точнее получаются риды во время секвенирования, тем эффективнее работают алгоритмы сборки, а значит, можно больше узнать о хозяине генома — животном, растении или бактерии. Однако создание длинных ридов стоит дороже, поэтому исследователи нередко предпочитают им короткие фрагменты.

 

Сегодня ученые умеют работать не только с единственным геномом, но и с их совокупностями — метагеномами. Это может быть генетический материал большого сообщества бактерий, которое живет в образцах почвы, в воде на дне океанов, в сточных водах и даже в кишечнике человека. Новый алгоритм, который разработали авторы статьи в Cell Systems — младший научный сотрудник СПбГУ Антон Банкевич и заведующий лабораторией «Центр алгоритмической биотехнологии» Института трансляционной биомедицины СПбГУ Павел Певзнер, позволяет гораздо эффективнее исследовать именно такое генетическое «ассорти».

 

Исследователи Санкт-Петербургского университета первыми в мире предложили изучать редкие бактерии с помощью анализа результатов секвенирования сразу двух технологий: Illumina, которая позволяет получать короткие фрагменты ДНК, и TruSeq Synthetic Long Reads (TSLR), которая помогает восстанавливать более длинные участки генома. Биоинформатики с помощью различных математических методов ищут, где участки ДНК (как короткие, так и длинные) совпадают, это позволяет понять, какие прочтения пришли из высокопредставленных в метагеноме бактерий, а какие из редких.

 

«К сожалению, мы не знаем точно, какие фрагменты генома к каким бактериям относятся. Однако новый алгоритм помогает нам спрогнозировать, какого размера будет "белое пятно" — неизученная область метагенома, — рассказал Антон Банкевич. — Эта информация позволяет увидеть полный масштаб многообразия бактериального сообщества, а значит — сэкономить немало средств исследователей. По нашим расчетам, суммарная длина геномов бактерий в кишечнике человека составляет 1,3 миллиарда нуклеотидов, а длина геномов кишечных бактерий, которую на сегодня удалось восстановить исследователям, — всего 656 миллионов. Это значит, что мы знаем только около 50 % микроорганизмов, которые живут у нас в животе».

 

Скорее всего, отмечает исследователь, известная половина — самая важная, тем не менее ученые всего мира продолжают изучать различные метагеномы и искать в них неизвестные виды бактерий. Такие находки могут обладать интересными свойствами и в будущем стать основой для новых видов антибиотиков, пестицидов или, к примеру, помочь в создании устойчивых к болезням овощей и фруктов. К тому же подобные исследования помогут больше узнать о различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта — от элементарного расстройства желудка до болезни Крона.

 

Недавно ученые предложили считать человеческий микробиом — сообщество бактерий, живущих в симбиозе с организмом человека, — одним из органов тела наряду с сердцем и легкими. Его заболевания так же опасны, как заболевания других органов, и часто связаны с уменьшением многообразия бактерий. Предложенный в статье метод позволяет измерять и наблюдать, как меняется состояние микробиома, а значит — может помочь в его лечении.

 
 

 

 

 

Волкова Алена Опубликовано в Здоровье   Теги СПбГУ
Главное за сутки
В Ставропольском крае упал российский самолет Ту-22М3 В Ставропольском крае упал российский самолет Ту-22М3 Один из членов экипажа самолета Ту-22М3, упавшего Ставропольском крае, погиб, сообщил губернатор Владимир Владимиров в Telegram-канале. "Получены уточненные данные по происшествию с российским военным самолетом в Красногвардейском округе. К глубокому…
Израиль нанес удар по объекту в Иране Израиль нанес удар по объекту в Иране Утром 19 апреля появились сообщения о том, что Израиль атаковал объект на территории Ирана. Агентство Fars сообщило о взрывах в провинции Исфахан в центральной части республики. ТАСС собрал основную информацию…
Над территорией России ночью сбили три ракеты ATACMS и 25 снарядов Vampire Над территорией России ночью сбили три ракеты ATACMS и 25 снарядов Vampire Вооруженные силы ночью сбили три ракеты ATACMS и 25 снарядов РСЗО Vampire над российскими регионами, сообщили в пресс-службе Минобороны. "В течение прошедшей ночи пресечены попытки киевского режима совершить террористические атаки…
Интернет и СМИ
Читайте также
Физические упражнения обращают вспять процесс старения в тканях организма Физические упражнения обращают вспять процесс старения в тканях организма Согласно изысканиям Amsterdam UMC и Maastricht UMC+, определенный тип жировых отложений, накапливающихся в тканях по мере старения, может быть истощён с помощью регулярных физических упражнений. Ученые пришли к этому выводу,…
Долгая и здоровая жизнь зависит от наличия генов «силы» Долгая и здоровая жизнь зависит от наличия генов «силы» Согласно исследованию, проведенному в University of Jyväskylä и опубликованному на страницах Science Daily, наличие генетической предрасположенности к более высокой мышечной силе может играть ключевую роль в долголетии и уменьшении риска…
Упражнения могут обратить вспять признаки старения, «вымывая» жир из мышц Упражнения могут обратить вспять признаки старения, «вымывая» жир из мышц Наука о том, почему мы стареем, является горячей темой, и исследования указывают на изменения в наших хромосомах, клеточный стресс и эпигенетику как виновников. Эти изменения трудно обратить вспять с помощью…
Тема дня
Польша планирует воевать с Россией бесполезными истребителями Польша планирует воевать с Россией бесполезными истребителями

Срочно закупленные Польшей из-за страха перед «нападением России» истребители оказались дорогостоящи...

Фото
NC: определено время полного восстановления после COVID-19 NC: определено время полного восстановления после COVID-19

После двухлетних исследований ученые из Kirby Institute и  медики из St. Vinzenz Hospital представил...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

Да, в самое ближайшее время - 44.3%
Да, но не раньше, чем через полгода - 12.2%
Нет, ни при каком развитии событий - 20.8%
Нет, потому что вводить будет некуда - 20.6%

Всего голосов:: 476

 

Анекдот дня

С годами фото в паспорте все лучше и лучше.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".