Пятница 19 апреля 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
Германия выступила против участия России в церемонии по случаю освобождения лагерей Германия выступила против участия России в церемонии по случаю освобождения лагерей Посольство России в Берлине получило уведомление о нежелательности участия официальных представителей РФ в памятных мероприятиях по случаю 79-й годовщины освобождения узников концлагерей, заявила официальный представитель МИД РФ Мария Захарова. "Это…
МО России сообщило об уничтожении над регионами 19 реактивных снарядов и 20 БПЛА МО России сообщило об уничтожении над регионами 19 реактивных снарядов и 20 БПЛА Российские средства противовоздушной обороны (ПВО) уничтожили и перехватили над Белгородской, Воронежской и Ростовской областями 2 ракеты ОТРК "Точка-У", 19 реактивных снарядов, 20 беспилотников и 5 малоразмерных воздушных шаров. Об этом…
Страны G7 намерены продолжить изучать способы использования замороженных российских активов  Страны G7 намерены продолжить изучать способы использования замороженных российских активов  Страны G7 продолжат изучать способы использования замороженных в их юрисдикциях российских активов для поддержки Украины. Об этом говорится в совместном заявлении министров финансов и глав центробанков "семерки" по итогам встречи…
Интернет и СМИ
Читайте также
Физические упражнения обращают вспять процесс старения в тканях организма Физические упражнения обращают вспять процесс старения в тканях организма Согласно изысканиям Amsterdam UMC и Maastricht UMC+, определенный тип жировых отложений, накапливающихся в тканях по мере старения, может быть истощён с помощью регулярных физических упражнений. Ученые пришли к этому выводу,…
BMJ: Колбасы и беконы являются причиной 70% смертей в мире BMJ: Колбасы и беконы являются причиной 70% смертей в мире Китайскими специалистами в области питания сделан вывод, что продукты из переработанного красного мяса провоцируют болезни, смертность от которых достигает 70%. Как сообщает BMJ Global Health, красное и переработанное мясо в…
Долгая и здоровая жизнь зависит от наличия генов «силы» Долгая и здоровая жизнь зависит от наличия генов «силы» Согласно исследованию, проведенному в University of Jyväskylä и опубликованному на страницах Science Daily, наличие генетической предрасположенности к более высокой мышечной силе может играть ключевую роль в долголетии и уменьшении риска…
Тема дня
Почему Россия выводит миротворцев из Нагорного Карабаха Почему Россия выводит миротворцев из Нагорного Карабаха

Российская миротворческая миссия в Нагорном Карабахе (бывшей непризнанной республике) завершает свою...

Фото
Исследование ДНК обнаружило неизвестную группу предков современных японцев Исследование ДНК обнаружило неизвестную группу предков современных японцев

Исследование, в ходе которого секвенировали ДНК 3200 человек по всей Японии, выявило предположения, ...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

Да, в самое ближайшее время - 44.3%
Да, но не раньше, чем через полгода - 12.2%
Нет, ни при каком развитии событий - 20.8%
Нет, потому что вводить будет некуда - 20.6%

Всего голосов:: 476

 

Анекдот дня

С годами фото в паспорте все лучше и лучше.

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)".