Четверг 28 августа 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
Секрет долгой молодости хранит витамин D Секрет долгой молодости хранит витамин D Международная группа специалистов из Mass General Brigham и Медицинского колледжа Джорджии в ходе нового масштабного исследования выяснила, что постоянный приём витамина D способствует замедлению процессов биологического старения. Главным механизмом этого…
Новый датчик пота может раскрыть секреты биологического старения Новый датчик пота может раскрыть секреты биологического старения Люди хотят оставаться здоровыми и активными как можно дольше. Но насколько молод и вынослив наш организм на самом деле? Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, Empa, Калифорнийского технологического института…
Nutrients: кофе снижает риск заболеваний и увеличивает продолжительность жизни Nutrients: кофе снижает риск заболеваний и увеличивает продолжительность жизни Утренний кофе стал неотъемлемой частью повседневной жизни многих людей. Он не только бодрит, но и может принести множество пользы для здоровья. В частности, регулярное умеренное потребление снижает риск различных серьёзных…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь силы ПВО сбили 102 украинских беспилотника над регионами России МО: за ночь силы ПВО сбили 102 украинских беспилотника над регионами России Силы ПВО уничтожили и перехватили за ночь 102 украинских беспилотника над регионами России, сообщили в Минобороны РФ. Фрагменты БПЛА упали на крышу дома в селе в Ростовской области, из-за угрозы…
Жительница Рязани получила пять лет колонии за работу на украинскую разведку Жительница Рязани получила пять лет колонии за работу на украинскую разведку Рязанский областной суд приговорил к пяти годам лишения свободы жительницу Рязани за сотрудничество с военной разведкой Украины. Об этом сообщили в Центре общественных связей (ЦОС) ФСБ России. "Рязанским областным судом…
Что изменится в жизни россиян с 1 сентября 2025 года: экономическая сфера Что изменится в жизни россиян с 1 сентября 2025 года: экономическая сфера "Период охлаждения" для потребительских кредитов, обратный билет для опоздавших на самолет, новые критерии для изъятия бесхозных земель и другие важные нововведения. Вступает в силу механизм "периода охлаждения" для потребительских кредитов.…
Тема дня
Грузия пригрозила Западу правдой об открытии «второго фронта» Грузия пригрозила Западу правдой об открытии «второго фронта»

Генсек правящей партии «Грузинская мечта», мэр Тбилиси и главный кандидат на этот же пост на осенних...

Фото
Обнаруженный в Индонезии 3000-летний топор мог быть сделан из метеорита Обнаруженный в Индонезии 3000-летний топор мог быть сделан из метеорита

Редкий конический топор бронзового века, возраст которого превышает 3000 лет и который, возможно, бы...

Опрос

Чем закончатся 10 дней, которые дал Трамп для достижения перемирия в украинском конфликте?

 

Анекдот дня

Если тебе когда-нибудь придет в голову мысль, что в твоем возрасте не подобает чего-либо делать, просто напомни себе, что ты никогда уже не будешь таким молодым, как сегодня.

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)".