Ny platform til metagenomisk analyse

Et team af udviklere fra Skolkovo, ITMO University og MIPT præsenterede en onlinetjeneste kaldet Knomics-Biota, som giver mulighed for en omfattende undersøgelse af intestinale mikrobiom genetiske data. Ved hjælp af denne service, man kan finde ud af, hvilke typer bakterier der findes i hundredvis af tarmmetagenomer, deres relative andel, og mængden af ​​vitaminer og andre gavnlige stoffer, de producerer. Ved hjælp af en interaktiv grænseflade, du kan se på resultaterne fra forskellige perspektiver, som hjælper med at identificere forholdet mellem mikrobiota og ernæring, livsstil og sundhed. Undersøgelsen blev offentliggjort i BioData Mining .

Metagenomisk analyse er blevet en meget populær forskningsmetode inden for områder som biologi, medicin, og fødevarebioteknologi. Et metagenom er en samling af genetisk materiale af alle bakterier, der lever på et givet kropssted. Ved at se på ens metagenome, forskere og læger kan karakterisere sammensætningen og balancen i tarmmikrofloraen og drage konklusioner om dets bidrag til kohorters sundhed. I øvrigt, denne metode kan bruges til at finde ud af, hvilken effekt et bestemt lægemiddel eller en type mad har på mikrobiota. Hundreder og tusinder af metagenomer indeholder store mængder nyttig information, som ikke kan analyseres manuelt. Derfor, særlige værktøjer er nødvendige for at fortolke metagenomiske data.

For at løse dette problem, et team af russiske udviklere fra Skolkovo, ITMO University og MIPT har skabt en analytisk platform, som er designet til statistisk at undersøge data og præsentere dem som interaktive plots. Det kan bruges til at vurdere, om mikrobiota fra en gruppe af emner kan producere nok vitaminer og andre stoffer, der er vigtige for ens helbred. I øvrigt, platformens brugere kan sammenligne deres data med tusinder af andre prøver, der er indsamlet fra en sund befolkning og patienter med sygdomme. I dette tilfælde, analysen kan ikke kun indeholde metagenomiske data i sig selv, men også nogle relaterede indikatorer såsom køn, alder, sygdommens sværhedsgrad eller resultater fra kliniske analyser.

Analysen starter automatisk, efter at dataene er uploadet til skyen. Derefter modtager brugeren en online -rapport med resultaterne for hvert analysetrin:fra datakvalitetskontrol til test af statistiske hypoteser. Denne rapport kan derefter deles med kolleger, bruges til videnskabelige publikationer eller offentliggjort online.

"Vores udvikling er rettet mod at hjælpe akademiske forskere og eksperter fra mad, farmaceutiske og andre industrier til korrekt behandling og fortolkning af metagenomiske data. Ved hjælp af den akkumulerede database, forskere kan sammenligne deres data med tidligere offentliggjorte oplysninger. For eksempel, hvis du har fået nogle nye data om mikrobiota ved inflammatoriske tarmsygdomme, derefter i Knomics-Biota, du kan sætte disse data på kortet over patienter med de samme sygdomme fra hele verden ", kommenterer Alexander Tyakht, en forsker ved ITMO University og Chief Technology Officer hos Knomics, et mikrobiom -forsknings- og udviklingsselskab.

Sammenlignet med andre metagenomiske dataanalysesystemer, Knomics-Biota har flere fordele. For eksempel, bruger denne service, man kan foretage en sammenlignende analyse med arrays af offentligt tilgængelige data aggregeret i henhold til tematiske sammenhænge (diæt, sygdomme, befolkninger, etc.). Det er også muligt at behandle inputdata i forskellige formater. Og sidst men ikke mindst, oplysningerne om dataanalysemetoder er altid inkluderet i de endelige rapporter, så arbejdsgangen let kan beskrives i videnskabelige artikler, samt gengivet i yderligere undersøgelser.

"Takket være systemets fleksibilitet, Knomics-Biota kan anvendes til analyse af enhver mikrobiotatype, ikke kun den tarm. Oplysningerne om dets sammensætning hjælper, for eksempel, at forhindre mikrobiel korrosion af udstyr i olieindustrien. Et andet vigtigt område er metagenomisk analyse af fødevarer, herunder probiotiske. Sådanne undersøgelser giver en innovativ tilgang til kvalitetskontrol af fødevare- og lægemiddelproduktion og, i det lange løb, kan hjælpe med at optimere produktformuleringer baseret på metagenomics, "bemærker Daria Efimova, artiklens første forfatter, en udvikler fra Knomics virksomhed.

Systemet er tilgængeligt for læger, analytikere, og biologer uden avancerede færdigheder inden for bioinformatik og programmering. Det har til formål at lette omdannelsen af ​​de metagenomiske forskningsresultater til biomedicinsk vigtig viden og hjælpe med at udvikle internationale samarbejder inden for mikrobiomanalyse.

• Undersøgelse giver ny forståelse af rotavirusinfektioner hos nyfødte
• ICUS bifalder meddelelsen om dramatiske ændringer i betalingen for kontrastforstærket ultralyd