Nauja metagenominės analizės platforma

Skolkovo kūrėjų komanda, ITMO universitetas ir MIPT pristatė internetinę paslaugą „Knomics-Biota“, kuris leidžia išsamiai ištirti žarnyno mikrobiomos genetinius duomenis. Naudodamiesi šia paslauga, galima išsiaiškinti, kokių bakterijų yra šimtuose žarnyno metagenomų, jų santykinė dalis, ir jų gaminamų vitaminų bei kitų naudingų medžiagų kiekį. Naudodamiesi interaktyvia sąsaja, galite pažvelgti į rezultatus iš skirtingų perspektyvų, kuris padeda nustatyti mikrobiotos ir mitybos ryšį, gyvenimo būdas ir sveikata. Tyrimas buvo paskelbtas m „BioData Mining“ .

Metagenominė analizė tapo labai populiarus tyrimo metodas tokiose srityse kaip biologija, vaistas, ir maisto biotechnologija. Metagenomas yra visų bakterijų, gyvenančių tam tikroje kūno vietoje, genetinės medžiagos rinkinys. Žvelgdamas į savo metagenomą, mokslininkai ir gydytojai gali apibūdinti žarnyno mikrofloros sudėtį ir pusiausvyrą ir padaryti išvadas apie jos indėlį į kohortų sveikatą. Be to, šis metodas gali būti naudojamas išsiaiškinti, kokį poveikį tam tikras vaistas ar maisto rūšis daro mikrobiotai. Šimtuose ir tūkstančiuose metagenomų yra daug naudingos informacijos, kurių negalima analizuoti rankiniu būdu. Todėl, metagenominiams duomenims interpretuoti reikalingos specialios priemonės.

Norėdami išspręsti šią problemą, Rusijos kūrėjų komanda iš Skolkovo, ITMO universitetas ir MIPT sukūrė analitinę platformą, kuri skirta statistiškai ištirti duomenis ir pateikti juos kaip interaktyvius siužetus. Jis gali būti naudojamas įvertinti, ar tiriamųjų grupės mikrobiota gali pagaminti pakankamai vitaminų ir kitų sveikatai svarbių medžiagų. Be to, platformos vartotojai gali palyginti savo duomenis su tūkstančiais kitų mėginių, surinktų iš sveikų gyventojų ir sergančių pacientais. Tokiu atveju, analizė gali apimti ne tik pačius metagenominius duomenis, bet ir kai kuriuos susijusius rodiklius, pvz., lytį, amžius, ligos sunkumas arba klinikinės analizės rezultatai.

Analizė prasideda automatiškai, kai duomenys įkeliami į debesį. Tada vartotojas gauna internetinę ataskaitą su kiekvienos analizės stadijos rezultatais:nuo duomenų kokybės kontrolės iki statistinių hipotezių tikrinimo. Šią ataskaitą galima pasidalyti su kolegomis, naudojamas mokslo publikacijoms arba skelbiamas internete.

„Mūsų plėtra skirta padėti akademiniams tyrėjams ir maisto ekspertams, farmacijos ir kitoms pramonės šakoms, kad galėtų teisingai apdoroti ir interpretuoti metagenominius duomenis. Naudodamiesi sukaupta duomenų baze, tyrėjai gali palyginti savo duomenis su anksčiau paskelbta informacija. Pavyzdžiui, jei turite naujų duomenų apie uždegiminių žarnyno ligų mikrobiotą, tada „Knomics-Biota“, galite įrašyti šiuos duomenis į pacientų, sergančių tomis pačiomis ligomis iš viso pasaulio, žemėlapį “, komentuoja Aleksandras Tyakhtas, ITMO universiteto mokslininkas ir „Knomics“ vyriausiasis technologijų pareigūnas, mikrobiomų tyrimų ir plėtros įmonė.

Palyginti su kitomis metagenominių duomenų analizės sistemomis, „Knomics-Biota“ turi keletą privalumų. Pavyzdžiui, naudodamiesi šia paslauga, galima atlikti lyginamąją analizę, naudojant viešai prieinamų duomenų masyvą, suvestą pagal teminius kontekstus (mityba, ligos, populiacijos, ir tt). Taip pat galima apdoroti įvesties duomenis įvairiais formatais. Ir paskutinis, bet ne mažiau svarbus informacija apie duomenų analizės metodus visada įtraukiama į galutines ataskaitas, todėl darbo eiga gali būti lengvai aprašyta moksliniuose straipsniuose, taip pat atkurta tolesniuose tyrimuose.

„Dėl sistemos lankstumo, „Knomics-Biota“ gali būti taikoma bet kokio tipo mikrobiotos analizei, ne tik žarnyno. Informacija apie jo sudėtį padeda, pavyzdžiui, užkirsti kelią naftos pramonės įrangos mikrobinei korozijai. Kita svarbi sritis yra maisto produktų metagenominė analizė, įskaitant probiotikus. Tokie tyrimai suteikia novatorišką požiūrį į maisto ir vaistų gamybos kokybės kontrolę ir galų gale, gali padėti optimizuoti produktų sudėtį, remiantis metagenomika, "pažymi Daria Efimova, pirmasis straipsnio autorius, „Knomics“ kompanijos kūrėjas.

Sistema prieinama gydytojams, analitikai, ir biologai, neturintys pažangių bioinformatikos ir programavimo įgūdžių. Ja siekiama palengvinti metagenominių tyrimų rezultatų konvertavimą į biomediciniškai svarbias žinias ir padėti plėtoti tarptautinį bendradarbiavimą mikrobiomų analizės srityje.

• Tyrimas suteikia naują supratimą apie naujagimių rotavirusines infekcijas
• ICUS džiaugiasi pranešimu apie dramatiškus mokėjimų už kontrastingą ultragarsinį vaizdą pakeitimus