Nova platforma za metagenomsku analizu

Tim programera iz Skolkova, Sveučilište ITMO i MIPT predstavili su internetsku uslugu pod nazivom Knomics-Biota, što omogućuje opsežno proučavanje genetskih podataka crijevnih mikrobioma. Koristeći ovu uslugu, može se zaključiti koje su vrste bakterija prisutne u stotinama metagenoma crijeva, njihov relativni udio, te količinu vitamina i drugih korisnih tvari koje proizvode. Uz pomoć interaktivnog sučelja, rezultate možete gledati iz različitih perspektiva, koji pomaže identificirati odnos između mikrobiote i prehrane, način života i zdravlje. Istraživanje je objavljeno godine Rudarstvo BioData .

Metagenomska analiza postala je vrlo popularna metoda istraživanja u područjima kao što je biologija, lijek, i biotehnologije hrane. Metagenom je zbirka genetskog materijala svih bakterija koje žive na određenom mjestu tijela. Gledajući nečiji metagenom, znanstvenici i liječnici mogu okarakterizirati sastav i ravnotežu crijevne mikroflore te donijeti zaključke o njezinu doprinosu zdravlju kohorti. Štoviše, ovom metodom se može saznati kakav učinak određeni lijek ili vrsta hrane ima na mikrobiotu. Stotine i tisuće metagenoma sadrže velike količine korisnih informacija, koje se ne mogu ručno analizirati. Stoga, potrebni su posebni alati za tumačenje metagenomskih podataka.

Da biste riješili ovaj problem, tim ruskih programera iz Skolkova, Sveučilište ITMO i MIPT stvorili su analitičku platformu, koji je osmišljen za statističko istraživanje podataka i njihovo predstavljanje kao interaktivne plohe. Može se koristiti za procjenu može li mikrobiota skupine ispitanika proizvesti dovoljno vitamina i drugih tvari važnih za nečije zdravlje. Štoviše, korisnici platforme mogu usporediti svoje podatke s tisućama drugih uzoraka prikupljenih od zdrave populacije i pacijenata s bolestima. U ovom slučaju, analiza ne može uključivati ​​samo metagenomske podatke već i neke povezane pokazatelje, poput spola, dob, težinu bolesti ili rezultate kliničkih analiza.

Analiza počinje automatski nakon što se podaci učitaju u oblak. Tada korisnik dobiva mrežno izvješće s rezultatima za svaku fazu analize:od kontrole kvalitete podataka do testiranja statističkih hipoteza. Ovo se izvješće tada može podijeliti s kolegama, koristi za znanstvene publikacije ili objavljuje na internetu.

"Naš razvoj ima za cilj pomoći akademskim istraživačima i stručnjacima iz hrane, farmaceutske i druge industrije za ispravnu obradu i tumačenje metagenomskih podataka. Koristeći akumuliranu bazu podataka, istraživači mogu usporediti svoje podatke s prethodno objavljenim podacima. Na primjer, ako imate neke nove podatke o mikrobioti u upalnim bolestima crijeva, zatim u Knomics-Biota, te podatke možete staviti na kartu pacijenata sa istim bolestima iz cijelog svijeta ", komentira Alexander Tyakht, istraživač na Sveučilištu ITMO i glavni tehnološki direktor na Knomics -u, tvrtka za istraživanje i razvoj mikrobioma.

U usporedbi s drugim sustavima za analizu metagenomskih podataka, Knomics-Biota ima nekoliko prednosti. Na primjer, koristeći ovu uslugu, može se provesti usporedna analiza s nizovima javno dostupnih podataka skupljenih prema tematskim kontekstima (dijeta, bolesti, populacije, itd.). Također je moguće obraditi ulazne podatke u različitim formatima. I za kraj, ali ne i najmanje važno, podaci o metodama analize podataka uvijek su uključeni u završna izvješća, pa se tijek rada može lako opisati u znanstvenim radovima, kao i reproducirano u daljnjim studijama.

"Zahvaljujući fleksibilnosti sustava, Knomics-Biota se može primijeniti za analizu bilo koje vrste mikrobiote, ne samo onaj crijevni. Podaci o njegovom sastavu pomažu, na primjer, kako bi se spriječila mikrobna korozija opreme u naftnoj industriji. Drugo važno polje je metagenomska analiza prehrambenih proizvoda, uključujući i one probiotike. Takve studije pružaju inovativan pristup kontroli kvalitete proizvodnje hrane i lijekova, i dugoročno gledano, može pomoći u optimizaciji formulacija proizvoda na temelju metagenomike, "napominje Daria Efimova, prvi autor članka, programer iz tvrtke Knomics.

Sustav je dostupan liječnicima, analitičari, i biolozi bez naprednih vještina u bioinformatici i programiranju. Cilj mu je olakšati pretvaranje rezultata metagenomskih istraživanja u biomedicinski važno znanje i pomoći u razvoju međunarodne suradnje na području analize mikrobioma.

• Studija pruža novo razumijevanje rotavirusnih infekcija u novorođenčadi
• ICUS pozdravlja najavu dramatičnih promjena u plaćanju za ultrazvučno snimanje s kontrastom