Понедельник 15 декабря 2025 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
Читайте также
Кетодиета способна активировать кровоток мозга и улучшать когнитивные функции Кетодиета способна активировать кровоток мозга и улучшать когнитивные функции Кетогенный рацион, предусматривающий преобладание жиров в рационе, может поддерживать функционал мозга у людей старше 50 лет. Исследовательской группой проанализировано состояние 11 добровольцев, сменивших привычное меню на кетодиету, и получены данные…
Способ заваривания чая влияет на его полезные свойства Способ заваривания чая влияет на его полезные свойства Чай, как правило, считается полезным для здоровья, но способ заваривания существенно влияет на содержание биологически активных соединений и его антиоксидантные свойства. Недавнее исследование показало, какой метод особенно полезен.* Итальянская исследовательская…
FF: рутинный анализ крови может выявить скрытый риск остеопороза FF: рутинный анализ крови может выявить скрытый риск остеопороза Результаты общего анализа крови могут дать раннюю подсказку о потере костной массы, предполагая, что уровень щелочной фосфатазы может помочь выявить людей, которым может быть полезна более ранняя оценка остеопороза до…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России и Каспийским морем сбили 130 украинских беспилотников МО: за ночь над регионами России и Каспийским морем сбили 130 украинских беспилотников Силы ПВО за ночь сбили 130 украинских беспилотников над российскими регионами и акваторией Каспийского моря, сообщили в Минобороны РФ. Массированной атаке беспилотников подверглись Ростов-на-Дону, Каменск-Шахтинский, Новошахтинск и девять районов Ростовской…
В Пермском крае ищут пропавшую группу из 13 туристов В Пермском крае ищут пропавшую группу из 13 туристов Незарегистрированную туристическую группу из 13 человек, которая не вышла на точку сбора в назначенное время, ищут в Пермском крае. Из 15 человек, отправившихся на гору Ослянку, 2 туриста вернулись в…
Стрельба на праздновании Хануки и 15 погибших. Основное о теракте в Сиднее Стрельба на праздновании Хануки и 15 погибших. Основное о теракте в Сиднее В Сиднее неизвестные открыли стрельбу в районе пляжа Бондай, где проходило празднование еврейского праздника Ханука. Погибли 15 человек. Одного из нападавших застрелили, еще одного задержали. Данных о россиянах среди жертв…
Тема дня
Лукашенко наказывает Литву за мелкие и крупные подлости Лукашенко наказывает Литву за мелкие и крупные подлости

Все последние годы Литва постоянно шантажировала и грабила Белоруссию, но внезапно за последние неде...

Фото
Физикам впервые удалось увидеть отражение во времени Физикам впервые удалось увидеть отражение во времени

Свыше полувека в научной среде обсуждали нетипичное явление квантовой механики — временное отражение...

Опрос

Что вы ждете от обсуждаемого сейчас плана Трампа по урегулированию украинского конфликта?

 

Анекдот дня

- Тебе, наверное, больше сорока?

- С чего ты взял?

- Пишешь без ошибок. Чувствуется Советская школа.

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. 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)".