Erster humaner vaginaler nicht-redundanter Genkatalog veröffentlicht

Forscher des Institute for Genome Sciences (IGS) der University of Maryland School of Medicine (UMSOM) haben den ersten Katalog von Genen erstellt, die die Gemeinschaft der Mikroben umfassen, die die menschliche Vagina bewohnen. Der Katalog, genannt humaner vaginaler nicht-redundanter Genkatalog (VIRGO), wurde vor kurzem als öffentliche Ressource veröffentlicht, die von Forschern verwendet werden kann, um ein tieferes Verständnis der Rolle vaginaler Mikroorganismen für die Gesundheit von Frauen zu ermöglichen und möglicherweise zukünftige Behandlungen für bestimmte gynäkologische Erkrankungen zu entwickeln.

Eine IGS-Studie, die die Entwicklung von VIRGO beschreibt und ihren Nutzen in der Forschung belegt, wurde heute in . veröffentlicht Naturkommunikation .

"Der Wert von VIRGO besteht darin, dass es sowohl als zentrales Repository als auch als hochskalierbares Werkzeug für schnelle, genaue Charakterisierung von vaginalen Mikrobiomen, “ sagte Studienleiter Bing Ma, Doktortitel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Mikrobiologie und Immunologie am Institut für Genomwissenschaften (IGS) der UMSOM. "VIRGO ist besonders nützlich für Benutzer mit begrenzten Rechenkenntnissen, die eine große Menge an Sequenzierungsdaten analysieren möchten und Zugang zu einer begrenzten Computerinfrastruktur haben."

Die Gemeinschaft von Mikroben (Mikrobiota), die die menschliche Vagina bewohnen, spielt eine entscheidende Rolle für Gesundheit und Krankheiten. das aktuelle Wissen über die genetische und funktionelle Vielfalt von Mikrobiomen ist jedoch noch begrenzt. Wissenschaftler wissen, dass optimale vaginale Mikrobiome am häufigsten von einer oder mehreren Arten von Lactobacillus dominiert werden. einschließlich Lactobacillus crispatus, L. gasseri und L. jensenii. Die Forschung legt nahe, dass diese nützlichen Bakterien große Mengen Milchsäure produzieren, was zu einer sauren Umgebung führt, die vor schädlichen Infektionen schützt. Forscher wollen mehr erfahren, jedoch, darüber, wie diese Bakterien zur Gesundheit und Krankheit einer Frau beitragen.

VIRGO könnte dieses Ziel mit fast 1 Million Genen im Katalog ermöglichen, jedes mit dem Namen des Bakteriums, das es trägt, und mit seiner Funktion, die eine Zusammensetzung und funktionelle Charakterisierung von vaginalen Mikrobiomen ermöglicht. Die Forscher schätzen, dass VIRGO über 95 Prozent aller Gene enthält, die in vaginalen Mikrobiomen vorkommen. VIRGO ist somit umfassend und das Studienteam zeigte, dass es auf Populationen aus Nordamerika anwendbar ist, Afrika und Asien. Letzten Endes, VIRGO und der zugehörige analytische Rahmen werden die Analyse und Interpretation großer meta-genomischer und meta-transkriptomischer Datensätze erleichtern und standardisieren. VIRGO und die dazugehörigen Dateien sind kostenlos auf dieser Website verfügbar.

Die Ressource wurde unter Verwendung einer Kombination von Metagenomen, die am IGS sequenziert wurden, und urogenitalen Bakterienisolatgenomen erstellt, die teilweise aus öffentlichen Repositorien heruntergeladen wurden. Die Sequenzierung wurde von Maryland Genomics durchgeführt, das Teil des IGS ist und sich aus dem Genomic Resource Center (GRC) zusammensetzt, Informatic Resource Center (IRC) und das Microbiome Service Laboratory (MSL). Zur Entwicklung von VIRGO wurden innovative Analysestrategien angewendet, Nutzung der Recheninfrastruktur und des Fachwissens der IGS Microbiome-Gruppe.

VIRGO wird die Analyse von Daten erleichtern, die heute in Mikrobiomstudien üblich sind, und einen umfassenden Einblick in die mikrobielle Mitgliedschaft bieten, Funktion, und ökologische Perspektive des vaginalen Mikrobioms."

Michael Frankreich, Doktortitel, Postdoctoral Fellow am Institut für Genomwissenschaften (IGS) der UMSOM, und Co-Autor der Studie

Das Team demonstrierte die Leistungsfähigkeit von VIRGO bei der Analyse von über 1 500 vaginale Metagenome. Dabei das Forschungsteam entdeckte, dass Vaginalbakterien genetisch vielfältiger sind als ursprünglich angenommen, Das bedeutet, dass jede Frau ihre eigene personalisierte Version dieser Bakterien trägt. Wichtiger, Sie fanden heraus, dass die optimale vaginale Mikrobiota, die von Lactobacillus-Arten dominiert wird, tatsächlich aus mehreren Stämmen derselben Art besteht. Jede Sorte bringt der Gemeinschaft eine einzigartige Funktion, und die Kombination dieser Stämme definiert die Stärke der schützenden Eigenschaften der optimalen vaginalen Mikrobiota.

„Dieser Befund ist eine paradigmenändernde Entdeckung, da es das Feld von der Idee entfernt, dass ein einziger Lactobacillus-Stamm für ein optimales Mikrobiom verantwortlich ist, “ sagte Jacques Ravel, Doktortitel, Professor für Mikrobiologie und Immunologie, Associate Director und Senior Scientist am Institute for Genome Sciences (IGS) der UMSOM.

Während die IGS-Forscher VIRGO weiter aktualisieren und erweitern werden, Sie werden ihr Verständnis der Rolle des vaginalen Mikrobioms bei Erkrankungen wie bakterieller Vaginose vertiefen, sexuell übertragbare Infektionen und unerwünschte geburtshilfliche Folgen, einschließlich Frühgeburten. Ihre Forschung wird vom National Institute of Health (NIH) finanziert. Nationales Institut für Pflegeforschung (NINR), Nationales Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID), und die Bill und Melinda Gates Foundation.

"Die UMSOM-Fakultät hat wichtige Anstrengungen unternommen, um unser wachsendes Verständnis der vom Menschen assoziierten mikrobiellen Gemeinschaften in klinische Biomarker und Behandlungen umzusetzen. " sagte UMSOM Dean E. Albert Reece, MD, Doktortitel, MBA, der auch geschäftsführender Vizepräsident für medizinische Angelegenheiten ist, University of Maryland und der John Z. und Akiko K. Bowers Distinguished Professor. „Diese bahnbrechende Forschung liefert leistungsstarke, öffentlich zugängliche Instrumente für Forscher, die sich mit wichtigen Gesundheitsproblemen für Frauen befassen."

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