A spermium mikrobiomája RNS szekvenálással derült ki

Egy új tanulmány beszámol az emberi spermiumok mikrobiomjának első részletes leírásáról, újabb RNS szekvenálási technikák alkalmazásával, amelyek képesek megkülönböztetni a spermium RNS -t és a bakteriális szennyeződést vagy kolonizációt.

A tanulmány, -ban tették közzé Journal of Assisted Reproduction and Genetics 2020 januárjában, azt mutatja, hogy a nem célzott RNS szekvenálás képes azonosítani a fertőzés jelenlétét, valamint a spermiumok jelenlétének kimutatására. Ez lehetőséget kínálhat a jobb és személyre szabottabb ellátásra, terméketlen emberek rutinszerű értékelése során.

3D -s illusztráció a sperma. Rost9 / Shutterstock

Mi az RNS szekvenálás?

Az RNS szekvenálás olyan genetikai technika, amelyben az RNS mennyiségét és a szekvenciákat a következő generációs szekvenálási (NGS) technikákkal találják meg. Ez alapvetően az átirat feltárása, a DNS -ből átírt összes RNS összege, beleértve az mRNS -t, tRNS és rRNS. Ez segít összekapcsolni a DNS -információkat, vagy génexpresszió, a ténylegesen szintetizált fehérjékkel, amelyek meghatározzák a sejtek tényleges működését. Megmutatja a vizsgált minta génaktivitásának szintjét - mely géneket írják át, milyen szinten, és a sejt tevékenységének melyik időszakában. Ez nagy segítséget jelent a sejt működésének megismerésében, milyen fehérjék válnak aktívvá különböző szakaszokban és különböző célokra, és a betegség állapotát kísérő vagy azt megelőző változások némelyike. Az RNS -szekvenáláson alapuló számos technika létezik, beleértve a transzkripciós profilalkotást, SNP azonosítás, RNS szerkesztés és a génexpresszió differenciális elemzése.

Az RNS szekvenálás felülmúlja a DNS szekvenálást, mivel közelebbről rögzíti a genetikai adatok tényleges kifejezési módját. Például, segíthet megérteni, mit tesz egy ismeretlen gén, ha megmutatja, hogy mely szövetekben aktív. Azt mutatja be, hogy egyetlen gén hogyan hozhat létre két vagy több különböző RNS -szekvenciát olyan mechanizmusok segítségével, mint az alternatív splicing, felfedezés, amely lehetetlen a DNS -szekvenálással. Azt is megmutathatja, hogyan dolgozzák fel az RNS -t különböző funkciójú molekulák előállítására, mint például egy poliadenil -lánc vagy 5’ -sapka hozzáadása.

Eredetileg Sanger szekvenálásán alapult, Az RNS szekvenálás lassú volt, költséges és megbízhatatlan - bár a Sanger -módszer hihetetlen újítás volt a maga korában. Csak az újabb technológiák, például az NGS fejlesztésével vált az RNS szekvenálás gyakorlatilag életképessé és rendkívül hasznossá.

Az NGS egy átfogó kifejezés több nagy teljesítményű szekvenálási technológiára, amelyek könnyen képesek szekvenálni a DNS-t és az RNS-t, pontosan és olcsón.

A tanulmány

A tanulmány a Wayne State University School of Medicine együttműködésében készült, a CReATe Termékenységi Központ és a Massachusetts -i Egyetem Amherst.

A vizsgálat célja annak kiderítése volt, hogy a nem célzott RNS szekvenálás elég érzékeny és specifikus-e ahhoz, hogy kimutassa a mikrobák jelenlétét, olyan feladat, amelyet a jelenlegi, célzott tenyésztést alkalmazó technikák nem képesek végrehajtani. A kutatók 85 spermamintát vettek, és kivonták a spermium RNS -ét. Ezt a továbbfejlesztett technológiájuk segítségével szekvenálták. Azokat az RNS -szekvenciákat, amelyek nem tartoztak a humán genomhoz, illesztettük a mikrobiális génekhez. Ezekkel a leolvasásokkal képet készítettünk az egyes spermamintákban található mikrobákról.

A megállapítások

Azt találták, hogy minden minta hasonló mennyiségű baktériumot mutatott, amelyek általában a hím reproduktív traktusban találhatók. Ezek 11 nemzetségből származnak, 4 phyla részét képezi. Csak egy kivételt találtak, ami egészen más volt, mint a többi mikrobiális leolvasás.

Kimondottan, ez a minta nagyszámú Streptococcus agalactiae és S. dysgalactiae faj baktériumát hordozta. A S. agalactiae egy baktériumfaj, amely számos újszülött fertőzéshez kapcsolódik, valamint a terhesség alatt és a szülés után előforduló fertőzések. Ez a koraszülött csecsemők körében is számos haláleset oka. Ráadásul, idős felnőtt betegeknél is súlyos fertőzést okoz. Ennek a baktériumnak a spermában való jelenléte ezért komoly aggodalomra ad okot.

Következmények

Jelenleg, a mikrobák jelenlétét a férfi nemi szervekben tenyésztési technikákkal diagnosztizálják. Azonban, a legtöbb mikrobának, amelyről általában azt találják, hogy fertőzi ezt a traktust, igényes a tenyésztési igénye, ami azt jelenti, hogy nem tenyészthetők a szokásos laboratóriumi körülmények között.

Másrészről, Az RNS szekvenálás sokkal megbízhatóbb és ma már szélesebb körben elérhető technika, ami napról napra egyre olcsóbb is. Ennek a technológiának a használata valószínűleg jobb képet ad az emberi testben élő baktériumokról és más mikrobákról. A kutatók azt mondják, „Megmutatjuk, hogy az emberi spermium RNS nem célzott szekvenálása potenciálisan képes a mikroorganizmusok (baktériumok, vírusok, archaea). Ezeket az információkat a rutin nukleinsavszekvenálás részeként rendszerint félretett adatokból nyerték ki. ”

A klinikai kép azt mutatja, hogy a S. agalactiae fertőzések száma növekszik, és egyre súlyosabb, mint korábban. Más mikrobák is gyakoribb fertőzéseket okoznak újszülöttekben és felnőttekben. Ebben a helyzetben, mondja Stephen Krawetz kutató, „A nem célzott humán sperma RNS szekvenálási adatai a termékenységi állapot biztosítása mellett, hasznosnak bizonyulhat a mikrobiális állapot diagnosztizálásához. "

• A kutatók új terápiás megközelítést dolgoznak ki a krónikus hepatitis B gyógyítására
• A Jackson Laboratory bejelenti kutatási kapcsolatát,