Alpha Tauri 3D -grafiikka | Shutterstock
Auttamalla tutkijoita ymmärtämään, miten tRNA muuttuu dynaamisesti mikrobiomeissa, Uusi sekvensointistrategia antaa paljon paremman käsityksen siitä, miten luonnossa esiintyvät mikrobiomit reagoivat ympäristön muutoksiin, kuten lämpötilan vaihteluun tai ravinteiden saatavuuden muutoksiin.
Työ on ensimmäinen useista UChicagon projekteista, Keck -säätiön rahoittama, jotka keskittyvät mikrobiomeihin.
Mikrobiomit ovat nykyään intensiivisen tutkimuksen ala, koska heillä on perustavanlaatuinen ja laaja-alainen rooli terveyteen ja sairauksiin.
Joukkue, professorit Tao Pan ja A.Murat Eren, kehitti uusia työkaluja, joiden tarkoituksena oli tutkia siirto -RNA:ta (tRNA) hiiren suoliston mikrobiomeissa. Nykyinen tutkimus raportoi, miten tRNA-sekvensointia sovellettiin näytteisiin hiirien suolen mikrobiomista, jotka olivat joko rasva- tai vähärasvaisella ruokavaliolla.
Se käytti äskettäin kehitettyjä ohjelmistoja ja laskentatyökaluja tRNA -molekyylien kirjaston luomiseksi hiiren suolenäytteistä.
Bakteerit, joista nämä tRNA -molekyylit tulivat, tunnistettiin sitten. Lopuksi, tRNA:ssa tapahtuneet tietyt transkription jälkeiset muutokset havaittiin ja mitattiin.
Tohtori Pan vastasi tRNA -sekvensointityökalujen kehittämisestä, kun taas Eren työskenteli laskentaalustoilla, joiden tarkoituksena on tehdä nämä työkalut yleisemmin saataville.
tRNA-sekvensointi on korvaamaton työkalu suurten tietomäärien hankkimiseen kustannustehokkaalla tavalla, jotta ihmisistä tai niiden ympäristöstä löytyvien mikrobiomien toimintaa voidaan tutkia syvemmin.
Bakteerien tRNA-molekyylit hienosäädetään niiden spesifisen tehtävän mukaan lisäämällä transkription jälkeisiä muutoksia, joita on keskimäärin kahdeksan per tRNA -molekyyli.
Tässä projektissa käytetyt työkalut pystyvät havaitsemaan kaksi muutosta suuren suorituskyvyn sekvensointi- ja analyysityönkulussa. Lisäksi, se voi skaalata, missä määrin tämä muutos on läsnä asteikolla 0-100 jokaisessa muokatussa paikassa.
Yksi muunnoksista on nimeltään m1A ja sen havaittiin lisääntyvän hiirien suoliston mikrobiomeissa rasvaisella ruokavaliolla. Tämä on historiallinen löytö, merkitsee ensimmäistä kertaa, että tällaiset muutokset on voitu havaita tRNA:n modifikaatiotasolla, missä tahansa mikrobiomissa.
Tutkijat myöntävät, että he eivät tiedä, mitä m1A -muunnosten läsnäolo todella tarkoittaa mikrobiomille. Tavallaan, he seuraavat biologista prosessia taaksepäin löytääkseen tällaisten muutosten merkityksen.
Tiedetään, että m1A mahdollistaa joidenkin proteiinien synteesin, joita on joskus korkeammalla tasolla hiirien suolistossa, joita ruokitaan rasvaisella ruokavaliolla. Kuitenkin, ei ole selvää, ovatko havaitut erot m1A -modifikaation tasoissa osa hiiren reaktiota tähän ruokavalioon, tai jos jo olemassa oleva muunnos aktivoitiin vain proteiinituotannon lisäämiseksi.
Viimeisen kahdenkymmenen vuoden aikana molekyylitekniikassa ja laskennassa on tapahtunut paljon kehitystä. Tästä huolimatta, tutkijat kommentoivat, että nämä edistysaskeleet ovat tuoneet meille vain pinnallista tietoa mikrobien elämänprosesseista ja niiden vuorovaikutuksesta ympäristönsä kanssa.
Uuden tRNA-sekvensointitekniikan etuna on sen kyky tarjota nopea ja suhteellisen edullinen menetelmä tutkia, miten käännös toimii ytimessään.
Tämä voisi mahdollisesti antaa paljon enemmän tietoa siitä, miten mikrobit reagoivat pienten ympäristömuutosten jälkeen, erityisesti niitä, joita on vaikea arvioida perinteisillä menetelmillä.
Lisäksi, näiden työkalujen käyttö tuo lisää tietoa RNA:n rakenteesta ja toiminnasta, samoin kuin epigeneettiset muutokset RNA:ssa, nopeasti kasvavalle mikrobiomitutkimusten alueelle.
Kirjoittajat odottavat uraauurtavan tRNA -sekvensointistrategian laajempaa ja nopeampaa kehitystä.
On olemassa useita tapoja tutkia mikrobiomitoimintaa, mutta mikään ei ole nopeampaa ja tuo sinulle enemmän dataa kuin sekvensointi. Tässä olemme kehittäneet uuden menetelmän, joka raportoi mikrobiomin aktiivisuuden tRNA:n kautta ja tekee sen suurella suorituskyvyllä. Se on todella arvo. "
Professori Tao Pan, Johtava tutkija
Tutkimus julkaistiin tänään Luonnonviestintä .
Hapan pH parantaa SARS-CoV-2-infektiota säätelemällä ACE2-reseptoria
Tutkimukset osoittavat, että suoliston loistartunnat vähentävät COVID-19-vakavuutta
Hämähäkin myrkkypeptidi voisi auttaa lopettamaan kivun ärtyvän suolen oireyhtymässä
Tutkijat toivovat, että verikoke, jolla diagnosoidaan tarkasti fibromyalgia, voisi olla saatavilla viiden vuoden kuluessa
Kaksosten kanssa tehty tutkimus osoittaa, että COVID-19-oireilla on geneettinen vaikutus
Jos olet yli 50,
Koko kehon tärinä auttaa vähentämään tulehdusta,
suoliston mikrobiomin ansiosta Koko kehon värähtely näyttää parantavan monia tyypin II diabeteksen oireita, jossa glukoosi ja tuhoava tulehdus nousevat ylös. Menettely auttaa kehoa käyttämään glukoosi
Ylähengitysten mikrobiomin muuttuminen lapsilla, jotka liittyvät SARS-CoV-2 -herkkyyteen
Tutkijat testasivat jopa 21 -vuotiaiden lasten nenänielun mikrobiomia ja havaitsivat mikrobiomin muuttuvan iän myötä. Tietyt bakteerit, joiden runsaus muuttuu myös iän myötä, liittyy vakavaan akuuttii
Biologinen hoito voi vähentää vakavan COVID-19-riskin riskiä
Espanjan tutkijoiden äskettäinen havaintotutkimus, tällä hetkellä saatavilla osoitteessa medRxiv* esipainopalvelin, ehdottaa, että potilailla, joilla on immuunivälitteisiä sairauksia ja jotka saavat