Вторник 10 июня 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
Oncogene: ученые, возможно, обнаружили причину старения Oncogene: ученые, возможно, обнаружили причину старения Ученые полагают, что они раскрыли причину нашего старения. Остановка гибели клеток может замедлить процесс старения, предотвратить рак и предотвратить ухудшение работы мозга, согласно новому исследованию ученых из Кембриджского университета. Укрощение…
Массаж шеи и лица может помочь вывести отходы из мозга Массаж шеи и лица может помочь вывести отходы из мозга Глимфатическая система вымывает отходы из мозга — теперь ученые нашли способ усилить ее работу у мышей, что может открыть возможности лечения нейродегенеративных заболеваний. Устройство, массирующее лицо и шею, стимулирует систему…
Выявлена польза низкожирового питания для поджелудочной железы Выявлена польза низкожирового питания для поджелудочной железы Диета с пониженным содержанием жиров способна оказать заметное влияние на здоровье поджелудочной железы, предотвращая развитие ранних предраковых изменений. К такому выводу пришли ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе. Результаты их…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 49 БПЛА МО: за ночь над регионами России сбили 49 БПЛА Средства ПВО за ночь уничтожили и перехватили 49 украинских беспилотников над семью российскими регионами, сообщили в Минобороны. В Воронежской области в результате падения обломков БПЛА повреждения получил газопровод. Два БЛПА…
Глава Красноярска Логинов задержан по подозрению в получении взятки Глава Красноярска Логинов задержан по подозрению в получении взятки Мэр Красноярска Владислав Логинов задержан сотрудниками силовых структур. Об этом ТАСС сообщили в правоохранительных органах региона. "Да, задержание [Логинова] есть", - сообщил собеседник агентства. Как позже уточнил собеседник агентства, глава…
ФСБ России пресекла вывоз на Украину комплектующих к вертолетам Ми-8 и Ми-17 ФСБ России пресекла вывоз на Украину комплектующих к вертолетам Ми-8 и Ми-17 ФСБ пресекла контрабандный вывоз на Украину комплектующих к вертолетам Ми-8 и Ми-17, который пытались осуществить шестеро граждан России, Украины и стран Ближнего Востока. Об этом сообщили в Центре общественных связей…
Тема дня
Мятежники в США почувствовали слабость президента Трампа Мятежники в США почувствовали слабость президента Трампа

Калифорния снова стала центром американских протестов. После массовых задержаний нелегальных мигрант...

Фото
Окаменелости показывают, что зауроподы почти не жевали Окаменелости показывают, что зауроподы почти не жевали

Окаменелости растений, найденные в брюшной полости зауропода, подтверждают давнюю гипотезу о том, чт...

Опрос

Нужно ли разрешить западным брендам возвратиться в Россию?

 

Анекдот дня

И помни, Вселенная все видит. Живи так, чтобы было интересно смотреть.

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 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)".