Пятница 25 сентября 2026 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
Читайте также
Ожирение может ослабить естественную защиту от рака молочной железы Ожирение может ослабить естественную защиту от рака молочной железы Подкожный жир может выделять молекулу, которая помогает уничтожать клетки рака молочной железы, в то время как ожирение ослабляет эту естественную защиту. Результаты исследования опубликованы в журнале Science. Ожирение связано с…
Смена рациона питания всего за 4 недели изменила биологические маркеры возраста  Смена рациона питания всего за 4 недели изменила биологические маркеры возраста  Действительно ли изменение рациона питания может повернуть вспять биологические часы организма? Речь идёт не о морщинах на лице или седине. Речь идёт о сигналах, передаваемых кровью, обменом веществ и сердечно-сосудистой…
Низкий уровень витамина D связан с риском преждевременных родов Низкий уровень витамина D связан с риском преждевременных родов Витамин D может играть более важную роль во время беременности, чем просто поддержание здоровья костей. Новое исследование предполагает, что оптимизация уровня витамина D до и во время беременности может улучшить…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
Погибший в Пермском крае, пострадавшие в Ульяновске и 592 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы Погибший в Пермском крае, пострадавшие в Ульяновске и 592 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы Средства противовоздушной обороны в течение ночи сбили 592 украинских беспилотника над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. Подростки 17 и 14 лет пострадали при атаке беспилотников на Ульяновск. В Пермском…
Поражены место хранения двигателей для "Фламинго" и логистика ВСУ. Удары ВС РФ по объектам на Украине Поражены место хранения двигателей для "Фламинго" и логистика ВСУ. Удары ВС РФ по объектам на Украине Вооруженные силы России в ночь на пятницу продолжили нанесение ударов по предприятиям военно-промышленного комплекса и логистическим центрам, а также морским судам, задействованным в интересах ВСУ, сообщили в Минобороны РФ. ТАСС…
Пострадал машинист. Главное о ЧП с пассажирским поездом на границе Ульяновской и Самарской областей Пострадал машинист. Главное о ЧП с пассажирским поездом на границе Ульяновской и Самарской областей Пассажирский поезд, по предварительным данным, получил повреждения на железной дороге на границе Ульяновской и Самарской областей, сообщил губернатор Самарской области Вячеслав Федорищев в канале в "Максе". По предварительной информации, травмы…
Тема дня
Урсула впервые обидела Зеленского сильнее, чем Трамп Урсула впервые обидела Зеленского сильнее, чем Трамп

Украинская делегация в Нью-Йорке оказалась в ситуации, когда рушится примерно все. Даже самые надежн...

Фото
Ученые выяснили, как можно обнаружить микробы на спутнике Сатурна Энцеладе Ученые выяснили, как можно обнаружить микробы на спутнике Сатурна Энцеладе

Энцелад — шестой по величине спутник Сатурна, диаметр которого примерно равен ширине штата Аризона. ...

Опрос

Доживет ли Украина до своего 40-летнего юбилея?

 

Анекдот дня

Финляндия ограничила доступ к полученным из России документам до 9999 года. А они таки оптимисты!

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.

Популярные новости
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)".