Среда 23 апреля 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
Учёные доказали эффективность ограничения углеводов без подсчёта калорий Учёные доказали эффективность ограничения углеводов без подсчёта калорий Голодать для снижения веса больше нет необходимости. Исследование, проведённое специалистами Университета Суррея и опубликованное в European Journal of Nutrition, открывает новую перспективу в подходе к похудению. Учёные из Великобритании провели…
JAP: пожизненная физическая активность помогает сохранить когнитивное здоровье JAP: пожизненная физическая активность помогает сохранить когнитивное здоровье Ученые из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета в исследовании, опубликованном в журнале Journal of Applied Physiology, заявили, что высокий уровень физической активности может смягчить потерю мозга у взрослых и помочь…
Уровень белка в носу может предсказать риск COVID-19 Уровень белка в носу может предсказать риск COVID-19 Новое исследование предполагает, что повышенная экспрессия ACE2 и TMPRSS2 в носовой полости значительно увеличивает риск будущего заражения SARS-CoV-2, при этом определенные виды микробиома носа влияют на эту экспрессию. Недавнее исследование…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России уничтожили 10 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России уничтожили 10 украинских БПЛА Средства противовоздушной обороны РФ в период с 20:00 мск 21 апреля до 06:00 мск 22 апреля ликвидировали 10 украинских БПЛА над регионами РФ. Об этом сообщили в Минобороны России. Как…
Российские военные освободили монастырь в Горнале Курской области Российские военные освободили монастырь в Горнале Курской области Бойцы "Севера" освободили Горнальский Свято-Николаевский Белогорский мужской монастырь в Курской области, сообщил РИА Новости источник в группировке. "Сопротивление противника было сломлено, Горнальский Свято-Николаевский монастырь освобожден", — сказал собеседник агентства. Свято-Николаевский…
ФСБ рассекретила документы о преступлениях тайной полевой полиции фашистов в Крыму ФСБ рассекретила документы о преступлениях тайной полевой полиции фашистов в Крыму Архивные документы о злодеяниях немецко-фашистских захватчиков рассекретили в Крыму к 80-летию Победы в Великой Отечественной войне. В документах содержатся данные о преступной деятельности тайной полевой полиции - гехаймфельд полицай -…
Тема дня
Почему Россия хочет мира Почему Россия хочет мира

Некоторые считают, что заключение мирного соглашения – это прежде всего шанс на возобновление отноше...

Фото
Нижняя мантия Земли оказалась более сложной, чем считалось Нижняя мантия Земли оказалась более сложной, чем считалось

Ученые из Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского Российской академии наук (Г...

Опрос

Вы ожидаете в 2025 году прекращения огня в зоне СВО?

 

Анекдот дня

Сначала ты коверкаешь слова ради смеха, а потом не знаешь, как они пишутся.

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.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
Интересные материалы
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)".