Суббота 23 ноября 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
МО: силы ПВО за ночь уничтожили 23 БПЛА над тремя регионами России МО: силы ПВО за ночь уничтожили 23 БПЛА над тремя регионами России Российские средства противовоздушной обороны (ПВО) за ночь уничтожили и перехватили 23 украинских беспилотных летательных аппарата (БПЛА) над Брянской, Калужской и Курской областями. Об этом сообщили в Минобороны России. "При попытке…
Ответ на удары вглубь России и новая ракета «Орешник»: что сказал Путин в видеообращении Ответ на удары вглубь России и новая ракета «Орешник»: что сказал Путин в видеообращении Президент России Владимир Путин выступил с обращением к россиянам. Он сообщил об ударах американским и британским дальнобойным оружием по РФ и принятых ответных действиях, а также предупредил элиты западных стран…
Восстановление разрушенного, пленные и потери ВСУ: что известно о ситуации в Курской области Восстановление разрушенного, пленные и потери ВСУ: что известно о ситуации в Курской области Потери Вооруженных сил Украины (ВСУ) за сутки на курском направлении составили более 150 человек, сообщили в Минобороны России. В плен сдались пять украинских военнослужащих. Всего за время боевых действий противник…
Интернет и СМИ
Читайте также
Диабет под контролем: как жить с диагнозом, рассказал эндокринолог Диабет под контролем: как жить с диагнозом, рассказал эндокринолог Отношение к сахарному диабету как к фатальному диагнозу постепенно уходит в прошлое. Подробности об этом заболевании рассказывает специалист из поликлиники № 3 Орехово-Зуевской больницы, врач-эндокринолог Анатолий Бутов. Сахарный диабет представляет…
О потенциальной продолжительности жизни расскажет простейший тест О потенциальной продолжительности жизни расскажет простейший тест Журнал PLOS One рассказал о новом исследовании, показавшем любопытную взаимосвязь между способностью удерживать равновесие и вероятной продолжительностью его жизни. Специалистами было организовано масштабное исследование, к которому привлекли испытуемых старше 50…
Кофе как лекарство: какой вид напитка самый полезный для здоровья Кофе как лекарство: какой вид напитка самый полезный для здоровья Исследования учёных позволили выяснить, какие виды кофе оказывают наибольшую пользу для организма. Наиболее полезными оказались фильтрованный кофе и напитки на основе эспрессо, сообщает Daily Mail. Фильтрованный кофе, приготовленный путём пропускания…
Тема дня
Как рушатся четыре столпа глобального западного доминирования Как рушатся четыре столпа глобального западного доминирования

«Закончились пятьсот лет доминирования западной цивилизации», говорит премьер-министр Венгрии Виктор...

Фото
Бактерии обнаружены в образце астероида Рюгу, но они не из космоса Бактерии обнаружены в образце астероида Рюгу, но они не из космоса

Камень с астероида Рюгу, который был доставлен на Землю, кажется, усеян микробной жизнью. Но эти мик...

Опрос

Трамп на посту президента пообещал работать над прекращением всех войн в мире. Получится у Трампа остановить войны?

 

Анекдот дня

Когда-нибудь - это где-то между чуть попозже и никогда.

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)".