En IGS -undersøgelse, der beskriver udviklingen af VIRGO og demonstrerer dets anvendelighed i forskning, blev i dag offentliggjort i Naturkommunikation .
"Værdien af VIRGO er, at den fungerer som både et centralt lager og et meget skalerbart værktøj til hurtig, nøjagtig karakterisering af vaginale mikrobiomer, "sagde studieforfatter Bing Ma, Ph.d., Research Associate i Institut for Mikrobiologi og Immunologi ved Institute for Genome Sciences (IGS) på UMSOM. "VIRGO er især nyttig for brugere med begrænsede beregningsevner, der ønsker at analysere en stor mængde sekventeringsdata og med adgang til begrænset computerinfrastruktur. "
Fællesskabet af mikrober (mikrobiota), der bebor den menneskelige vagina, spiller en afgørende rolle for sundhed og sygdomme, men den nuværende viden om mikrobiomers genetiske og funktionelle mangfoldighed er stadig begrænset. Forskere ved, at optimale vaginale mikrobiomer oftest domineres af en eller flere arter af Lactobacillus, herunder Lactobacillus crispatus, L. gasseri og L. jensenii. Forskning tyder på, at disse gavnlige bakterier producerer store mængder mælkesyre, hvilket fører til et surt miljø, der beskytter mod skadelige infektioner. Forskere sigter mod at lære mere, imidlertid, om, hvordan disse bakterier bidrager til en kvindes helbred og sygdom.
VIRGO kunne lette dette mål med tæt på 1 million gener i kataloget, hver kommenteret med navnet på den bakterie, der bærer den og med dens funktion, giver en sammensætning og funktionel karakterisering af vaginale mikrobiomer. Forskerne vurderer, at VIRGO indeholder over 95 procent af alle gener, der findes i vaginale mikrobiomer. VIRGO er således omfattende, og undersøgelsesteamet viste, at det kan anvendes på populationer fra Nordamerika, Afrika og Asien. Ultimativt, VIRGO og tilhørende analytiske rammer vil lette og standardisere analysen og fortolkningen af store meta-genomiske og meta-transkriptomiske datasæt. VIRGO og tilhørende filer er frit tilgængelige gratis på dette websted.
Ressourcen blev konstrueret ved hjælp af en kombination af metagenomer sekventeret ved IGS og urogenitale bakterielle isolatgener delvist downloadet fra offentlige depoter. Sekventering blev udført gennem Maryland Genomics, som er en del af IGS og består af Genomic Resource Center (GRC), Informatic Resource Center (IRC) og Microbiome Service Laboratory (MSL). Innovative analytiske strategier blev anvendt til at udvikle VIRGO, udnytte IGS Microbiome -gruppens beregningsinfrastruktur og ekspertise.
VIRGO vil lette analysen af data, der nu er almindelige for mikrobiomundersøgelser, og give omfattende indsigt i mikrobielt medlemskab, fungere, og økologisk perspektiv af det vaginale mikrobiom. "
Michael Frankrig, Ph.d., Postdoktor ved Institute for Genome Sciences (IGS) på UMSOM, og medforfatter på undersøgelsen
Teamet demonstrerede kraften i VIRGO ved at analysere over 1, 500 vaginale metagenomer. Derved, forskergruppen opdagede, at vaginale bakterier er mere genetisk forskelligartede end oprindeligt antaget, hvilket betyder, at kvinder hver har deres egen personlige version af disse bakterier. Vigtigere, de fandt ud af, at optimal vaginal mikrobiota domineret af Lactobacillus -arter faktisk er lavet af flere stammer af den samme art. Hver stamme bringer en unik funktion til samfundet, og kombinationen af disse stammer er det, der definerer styrken af de beskyttende egenskaber ved den optimale vaginale mikrobiota.
"Dette fund er en paradigmeskiftende opdagelse, da det bevæger feltet væk fra tanken om, at en enkelt stamme af Lactobacillus er ansvarlig for et optimalt mikrobiom, "sagde Jacques Ravel, Ph.d., Professor i mikrobiologi og immunologi, Associeret direktør og seniorforsker ved Institute for Genome Sciences (IGS) på UMSOM.
Mens IGS -forskerne vil fortsætte med at opdatere og udvide VIRGO, de vil fremme deres forståelse af den rolle, som det vaginale mikrobiom spiller i forhold som f.eks. bakteriel vaginose, seksuelt overførte infektioner og negative obstetriske resultater, herunder for tidlig fødsel. Deres forskning er finansieret af National Institute of Health (NIH), National Institute for Nursing Research (NINR), National Institute for Allergies and Infectious Diseases (NIAID), og Bill and Melinda Gates Foundation.
"Vigtig indsats er i gang af UMSOM-fakultetet for at omsætte vores voksende forståelse af menneskeligt associerede mikrobielle samfund til kliniske biomarkører og behandlinger, "sagde UMSOM Dean E. Albert Reece, MD, Ph.d., MBA, som også er koncerndirektør for medicinske anliggender, University of Maryland og John Z. og Akiko K. Bowers Fremstående professor. "Denne banebrydende forskning giver kraftfuld, offentligt tilgængelige værktøjer til forskere, der behandler centrale sundhedsspørgsmål for kvinder. "