Суббота 15 ноября 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
Стоматологи вскоре смогут «восстановить» зубную эмаль с помощью простого геля Стоматологи вскоре смогут «восстановить» зубную эмаль с помощью простого геля Визит к стоматологу вряд ли войдет в число самых приятных занятий большинства людей, но профилактические осмотры можно облегчить с помощью геля, который восстанавливает и заменяет поврежденную зубную эмаль. Это работа…
Стресс изменяет состав микробиоты кишечника Стресс изменяет состав микробиоты кишечника Чрезмерный стресс может нарушить баланс микробиоты кишечника и вызвать дисбактериоз, что, в свою очередь, имеет дальнейшие негативные последствия для физического и психического здоровья. Американская исследовательская группа под руководством профессора Брайана…
Ученые создали из стволовых клеток пластырь для лечения сердечных заболеваний Ученые создали из стволовых клеток пластырь для лечения сердечных заболеваний Команда клиники Майо разработала новый способ восстановления поврежденных сердец без операции на открытом сердце, и предварительные результаты показывают, что однажды он сможет помочь людям с тяжелой сердечной недостаточностью. Недавно исследователи…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 64 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России сбили 64 украинских БПЛА Российские средства ПВО за ночь перехватили и уничтожили 64 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи в период с 23:00 мск 14 ноября до 7:00…
Минцифры дополнило «белый список» сайтов, доступных при ограничении интернета Минцифры дополнило «белый список» сайтов, доступных при ограничении интернета Список доступных во время ограничения работы мобильного интернета сайтов, так называемый белый список дополнен сайтами госорганов, "Почты России" и СМИ. Об этом сообщает Минцифры РФ. В министерстве рассказали о том,…
Каллас: Поддержка Украины — выгодная сделка по сравнению с ценой победы России Каллас: Поддержка Украины — выгодная сделка по сравнению с ценой победы России Глава дипломатии Евросоюза Кая Каллас после российских авиаударов возмездия на пресс-конференции в Берлине заявила о выгоде продолжения боевых действий против России. "Поддержка Украины — сущая мелочь по сравнению с ценой…
Тема дня
Коррупция Зеленского стала мешать войне Запада с Россией Коррупция Зеленского стала мешать войне Запада с Россией

Украинские власти отчитались перед американскими законодателями о ситуации с громким коррупционным с...

Фото
В Корее со дна моря подняли 600-летний корабль эпохи Чосон В Корее со дна моря подняли 600-летний корабль эпохи Чосон

600 -летнее грузовое судно времён династии Чосон было поднято со дна моря у западного побережья Южно...

Опрос

Как вы оцениваете заявления США о возможной передаче Украине ракет Tomahawk?

 

Анекдот дня

Севастополь - самый европейский из всех европейских городов. Именно здесь находятся английское, немецкое, французское, турецкое и даже итальянское кладбища, на которых покоятся те, кто когда-то усомнился в том, что Крым наш.

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)".