Ensimmäinen ihmisen emättimen ei-redundantti geeniluettelo julkaistu

Marylandin yliopiston lääketieteen laitoksen (UMSOM) genomitieteiden instituutin (IGS) tutkijat ovat luoneet ensimmäisen luettelon geeneistä, jotka sisältävät mikrobien yhteisön, jotka asuvat ihmisen emättimessä. Luettelo, kutsutaan ihmisen emättimen ei-redundantiksi geeniluetteloksi (VIRGO), julkaistiin äskettäin julkisena resurssina, jota tutkijat voivat käyttää helpottamaan syvempää ymmärrystä emättimen mikro-organismien roolista naisten terveydessä ja mahdollisesti kehittämään tulevia hoitoja tietyille gynekologisille sairauksille.

Tänään julkaistiin IGS -tutkimus, joka kuvaa VIRGOn kehitystä ja osoittaa sen hyödyllisyyden tutkimuksessa Luonnonviestintä .

"VIRGOn arvo on se, että se toimii sekä keskusvarastoina että erittäin skaalautuvana työkaluna nopeaa, emättimen mikrobiomien tarkka karakterisointi, "sanoi tutkimuksen pääkirjailija Bing Ma, PhD, Tutkijatohtori UMSOMin genomitieteiden instituutin (IGS) mikrobiologian ja immunologian laitoksella. "VIRGO on erityisen hyödyllinen käyttäjille, joilla on rajalliset laskentataidot, jotka haluavat analysoida suuren määrän sekvensointitietoja ja joilla on pääsy rajalliseen laskentainfrastruktuuriin. "

Ihmisen emättimessä elävä mikrobien yhteisö (mikrobiota) on kriittinen rooli terveydelle ja sairauksille, mutta nykyinen tieto mikrobiomien geneettisestä ja toiminnallisesta monimuotoisuudesta on edelleen rajallinen. Tutkijat tietävät, että optimaalisia emättimen mikrobiomeja hallitsee useimmiten yksi tai useampi Lactobacillus -laji, mukaan lukien Lactobacillus crispatus, L. gasseri ja L. jensenii. Tutkimukset viittaavat siihen, että nämä hyödylliset bakteerit tuottavat suuria määriä maitohappoa, mikä johtaa happamaan ympäristöön, joka suojaa haitallisilta infektioilta. Tutkijat pyrkivät oppimaan lisää, kuitenkin, siitä, miten nämä bakteerit edistävät naisen terveyttä ja sairauksia.

VIRGO voisi helpottaa tätä tavoitetta, sillä luettelossa on lähes miljoona geeniä, jokaiseen on merkitty sitä kantavan bakteerin nimi ja sen toiminta, antaa emättimen mikrobiomien koostumuksen ja toiminnallisen karakterisoinnin. Tutkijat arvioivat, että VIRGO sisältää yli 95 prosenttia kaikista emättimen mikrobiomien geeneistä. VIRGO on siis kattava ja tutkimusryhmä osoitti sen soveltuvan Pohjois -Amerikan väestöön, Afrikka ja Aasia. Viime kädessä, VIRGO ja siihen liittyvä analyyttinen kehys helpottavat ja yhdenmukaistavat suurten metagenomisten ja meta-transkriptomisten tietojoukkojen analysointia ja tulkintaa. VIRGO ja siihen liittyvät tiedostot ovat vapaasti saatavilla ilmaiseksi tällä verkkosivustolla.

Resurssi rakennettiin käyttämällä IGS:ssä sekvensoitujen metagenomien ja urogenitaalisten bakteeri -isolaattien genomien yhdistelmää, joka on osittain ladattu julkisista arkistoista. Sekvensointi suoritettiin Maryland Genomicsin kautta, joka on osa IGS:ää ja koostuu Genomic Resource Centeristä (GRC), Informatic Resource Center (IRC) ja Microbiome Service Laboratory (MSL). Innovatiivisia analyyttisiä strategioita sovellettiin VIRGOn kehittämiseen, hyödyntäen IGS Microbiome -ryhmän laskentainfrastruktuuria ja asiantuntemusta.

VIRGO helpottaa mikrobiomitutkimuksiin nyt yhteisten tietojen analysointia ja antaa kattavan käsityksen mikrobien jäsenyydestä, toiminto, ja emättimen mikrobiomin ekologinen näkökulma. "

Michael Ranska, PhD, Tutkijatohtori UMSOMin genomitieteiden instituutissa (IGS), ja tutkimuksen toinen kirjoittaja

Tiimi osoitti VIRGOn voiman analysoidessaan yli 1, 500 emättimen metagenomia. Näin tehdessään tutkimusryhmä havaitsi, että emättimen bakteerit ovat geneettisesti monimuotoisempia kuin alun perin luultiin, Tämä tarkoittaa, että naisilla on jokaisella oma yksilöllinen versio näistä bakteereista. Vielä tärkeämpää, he havaitsivat, että optimaalinen emättimen mikrobiota, jota hallitsevat Lactobacillus -lajit, koostuu itse asiassa useista saman lajin kannoista. Jokainen kanta tuo yhteisölle ainutlaatuisen tehtävän, ja näiden kantojen yhdistelmä määrittää optimaalisen emättimen mikrobiston suojaavien ominaisuuksien vahvuuden.

"Tämä havainto on paradigman muuttava löytö, koska se siirtää kentän pois ajatuksesta, että yksi Lactobacillus -kanta on vastuussa optimaalisesta mikrobiomista, "sanoi Jacques Ravel, PhD, Mikrobiologian ja immunologian professori, Apulaisjohtaja ja vanhempi tutkija UMSOMin genomitieteiden instituutissa (IGS).

Vaikka IGS -tutkijat jatkavat VIRGOn päivittämistä ja laajentamista, he ymmärtävät paremmin emättimen mikrobiomin roolia esimerkiksi bakteerivaginoosissa, sukupuoliteitse tarttuvat infektiot ja synnytyksen haittavaikutukset, mukaan lukien ennenaikainen syntymä. Heidän tutkimustaan ​​rahoittaa National Institute of Health (NIH), National Institute for Nursing Research (NINR), National Institute for Allergies and Infectious Diseases (NIAID), ja Bill ja Melinda Gatesin säätiö.

"UMSOM-tiedekunta tekee parhaillaan tärkeitä pyrkimyksiä kääntää kasvava ymmärryksemme ihmisiin liittyvistä mikrobiyhteisöistä kliinisiksi biomarkkereiksi ja hoidoiksi, "sanoi UMSOM:n dekaani E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, joka on myös lääketieteen johtaja, Marylandin yliopisto ja John Z. ja Akiko K. Bowersin arvostettu professori. "Tämä uraauurtava tutkimus tarjoaa tehokkaan, julkisesti saatavilla olevat työkalut tutkijoille, jotka käsittelevät naisten tärkeimpiä terveysongelmia. "

• Syöpäkemikaali tavallisesta suolistomikrobista
• Uusi löytö muuttaa käsityksemme sapen tuotannosta