Uusi alusta metagenomiselle analyysille

Kehittäjäryhmä Skolkovosta, ITMO-yliopisto ja MIPT esittivät online-palvelun nimeltä Knomics-Biota, joka mahdollistaa suoliston mikrobiomien geneettisten tietojen kattavan tutkimuksen. Käyttämällä tätä palvelua, voidaan selvittää, minkä tyyppisiä bakteereja on satoja suoliston metagenomeja, niiden suhteellinen osuus, ja niiden tuottamien vitamiinien ja muiden hyödyllisten aineiden määrä. Interaktiivisen käyttöliittymän avulla voit tarkastella tuloksia eri näkökulmista, joka auttaa tunnistamaan mikrobiston ja ravinnon välisen suhteen, elämäntapa ja terveys. Tutkimus julkaistiin vuonna BioData Mining .

Metagenomisesta analyysistä on tullut erittäin suosittu tutkimusmenetelmä esimerkiksi biologian, lääke, ja elintarvikkeiden biotekniikka. Metagenomi on kokoelma geneettistä materiaalia kaikista bakteereista, jotka elävät tietyssä kehon paikassa. Tarkastelemalla metagenomia, tutkijat ja lääkärit voivat luonnehtia suoliston mikroflooran koostumusta ja tasapainoa ja tehdä johtopäätöksiä sen vaikutuksesta kohorttien terveyteen. Lisäksi, tätä menetelmää voidaan käyttää selvittämään, mikä vaikutus tietyllä lääkkeellä tai elintarviketyypillä on mikrobistoon. Sadat ja tuhannet metagenomit sisältävät suuria määriä hyödyllistä tietoa, joita ei voida analysoida manuaalisesti. Siksi, metagenomisten tietojen tulkitsemiseen tarvitaan erikoistyökaluja.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi venäläisten kehittäjien tiimi Skolkovosta, ITMO University ja MIPT ovat luoneet analyyttisen alustan, joka on suunniteltu tutkimaan tietoja tilastollisesti ja esittämään ne vuorovaikutteisina kaavioina. Sitä voidaan käyttää arvioimaan, pystyykö tutkimusryhmän mikrobiota tuottamaan tarpeeksi vitamiineja ja muita terveydelle tärkeitä aineita. Lisäksi, alustan käyttäjät voivat verrata tietojaan tuhansiin muihin näytteisiin, jotka on kerätty terveeltä väestöltä ja potilailta, joilla on sairauksia. Tässä tapauksessa, analyysi voi sisältää paitsi metagenomisia tietoja myös joitakin siihen liittyviä indikaattoreita, kuten sukupuolta, ikä, taudin vakavuudesta tai kliinisten analyysien tuloksista.

Analyysi alkaa automaattisesti, kun tiedot on ladattu pilveen. Sitten käyttäjä saa online -raportin, jossa on kunkin analyysivaiheen tulokset:tietojen laadunvalvonnasta tilastollisten hypoteesien testaamiseen. Tämä raportti voidaan jakaa kollegoiden kanssa, käytetään tieteellisiin julkaisuihin tai julkaistaan ​​verkossa.

"Kehityksemme tavoitteena on auttaa akateemisia tutkijoita ja elintarvikeasiantuntijoita lääketeollisuudelle ja muille teollisuudenaloille metagenomisten tietojen käsittelemiseksi ja tulkitsemiseksi oikein. Käyttämällä kerättyä tietokantaa tutkijat voivat verrata tietojaan aiemmin julkaistuihin tietoihin. Esimerkiksi, jos sinulla on uusia tietoja tulehduksellisten suolistosairauksien mikrobista, sitten Knomics-Biotassa, voit laittaa nämä tiedot saman sairauden potilaiden kartalle ympäri maailmaa ", kommentoi Alexander Tyakht, ITMO -yliopiston tutkija ja Knomicsin teknologiajohtaja mikrobiomien tutkimus- ja kehitysyritys.

Verrattuna muihin metagenomisiin tietojen analysointijärjestelmiin, Knomics-Biotalla on useita etuja. Esimerkiksi, käyttämällä tätä palvelua, voidaan tehdä vertaileva analyysi, jossa on joukko julkisesti saatavilla olevia tietoja, jotka on koottu temaattisten kontekstien mukaan (ruokavalio, sairaudet, populaatiot, jne.). Tulotietoja voidaan myös käsitellä eri muodoissa. Ja viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, tiedot tietojen analysointimenetelmistä sisältyvät aina loppuraportteihin, niin työnkulku voidaan helposti kuvata tieteellisissä julkaisuissa, sekä toistetaan jatkotutkimuksissa.

"Järjestelmän joustavuuden ansiosta Knomics-Biotaa voidaan soveltaa minkä tahansa mikrobiotyypin analysointiin, ei vain suoliston. Tiedot sen koostumuksesta auttavat, esimerkiksi, estämään öljyteollisuuden laitteiden mikrobikorroosiota. Toinen tärkeä ala on elintarvikkeiden metagenominen analyysi, mukaan lukien probiootit. Tällaiset tutkimukset tarjoavat innovatiivisen lähestymistavan elintarvikkeiden ja lääkkeiden tuotannon laadunvalvontaan ja pitkässä juoksussa, voi auttaa optimoimaan tuoteformulaatioita metagenomiikan perusteella, "toteaa Daria Efimova, artikkelin ensimmäinen kirjoittaja, Knomics -yhtiön kehittäjä.

Järjestelmä on lääkäreiden käytettävissä, analyytikot, ja biologit, joilla ei ole kehittyneitä taitoja bioinformatiikassa ja ohjelmoinnissa. Sen tarkoituksena on helpottaa metagenomisten tutkimustulosten muuntamista biolääketieteellisesti tärkeäksi osaksi ja auttaa kehittämään kansainvälistä yhteistyötä mikrobiomien analysoinnin alalla.

• Tutkimus antaa uuden käsityksen vastasyntyneiden rotavirusinfektioista
• ICUS kiittää ilmoitusta dramaattisista muutoksista kontrastivahvistetun ultraäänikuvauksen maksamisessa