Genomesch Sequenzen Technik hëlleft den Darmmikrobiota eng Zell gläichzäiteg ze verstoen

Eng Populatioun vu Mikroorganismen, déi an eisem Daarm liewen, bekannt als Darmmikrobiota, spillt eng entscheedend Roll bei der Kontroll vun eisem Metabolismus a reduzéiert de Risiko vu Bedéngungen wéi Adipositas an Diabetis.

Studien hu gewisen datt e Wee fir de Wuesstum vun esou nëtzlechen Mikroorganismen ze förderen an hir Kompositioun fir e gesonde Gläichgewiicht ze moduléieren ass verschidde Forme vu Faser ze addéieren, wéi Inulin, fir eis Diät. Wéi och ëmmer, aus all den Zénger vun Trilliounen vu Mikroorganismen an der Darmmikrobiota, et war schwéier ze bestëmmen wéi a wéi Mikroorganismen op Nahrungsfaser reagéieren. Dëst ass well déi aktuell Techniken op d'Disponibilitéit vu Referenzgenome an DNA Sequenz Datebanke vertrauen fir eng präzis taxonomesch Klassifikatioun a präzis funktionell Uerderen vu spezifeschen Organismen, awer tatsächlech, eng geschate Hälschent vun de mënschlechen Darmarten feelt e Referenz Genom. Zousätzlech, bestehend Techniken erfuerderen Stonnen oder souguer Deeg fir d'Aufgab fäerdeg ze maachen.

Fir dëse Problem unzegoen, D'Waseda Universitéit Wëssenschaftler hunn eng nei Technik entwéckelt déi Eenzell amplifizéiert Genome a Gelperlen Sequencing (SAG-Gel) Plattform genannt huet, déi multiple Entworfgenome vun der Darmmikrobiota gläichzäiteg kënne liwweren an Bakterien identifizéieren déi op Diätfaser um Speziesniveau äntweren ouni existent Referenzgenome ze brauchen. Wat méi ass, de Virdeel vun dëser Technik ass datt et nëmmen 10 Minutten dauert fir Entworfgenome vu rauem Donnéeë vu Ganz Genom Sequencing ze kréien, well all Daten sinn reng vun eenzelne Mikroben ofgeleet. Dëst beschleunegt dramatesch d'Zäit déi fir de Prozess gebraucht gëtt.

Eis nei, Eenzell Genom Sequencing Technik kann all bakteriell Genom getrennt kréien an onkultivéiert Bakterien mat spezifesche Funktiounen an der Mikrobiota charakteriséieren, an dëst kann eis hëllefen metabolesch Lineages ze schätzen, déi an der bakterieller Fermentatioun vu Faser involvéiert sinn a metabolesche Resultater am Daarm baséiert op de Faser, déi geholl gi sinn. Et féiert eng verstäerkte an effizient funktionell Analyse vun onkulturéierte Bakterien am Darm vir. "

Masahito Hosokawa, Assistent Professer op der Waseda Universitéit Fakultéit fir Wëssenschaft an Ingenieur an de korrespondenten Auteur vun dëser Etude

Wat d'Wëssenschaftler gemaach hunn war d'Mais eng Inulin-baséiert Diät fir zwou Wochen ze fidderen an d'Technik benotzt fir individuell bakteriell Zellen zoufälleg an de fecale Proben vun de Mais a kleng Gelperlen ze fangen. D'Bakteriezellen goufen dann individuell veraarbecht an de Gelperlen, déi an engem Testréier schwammen, a méi wéi 300 Eenzell verstäerkt Genome (SAGs), oder Genome vun engem Eenzellorganismus wéi Bakterien, goufen duerch massiv parallel sequencing kritt. Well all SAG aus Zéngdausende vu Lieser am Duerchschnëtt besteet, et erméiglecht extrem kosteneffizient Ganzgenome Sequencing vun Zilzellen. No Qualitéitskontroll a Klassifikatioun vun de SAGs, d'Wëssenschaftler hunn festgestallt wéi eng Bakterien verantwortlech si fir den Inulin ofzebriechen an Energie dovun ze extrahieren.

"Laut eise Resultater, der inulin-räicher Diät erhéicht Aktivitéite vun der Bakteroiden Arten am Mausdarm, "Hosokawa erkläert." Och, vum Entworf Genome vun nei fonnt Bakteroiden Arten, mir hunn de spezifesche Gencluster entdeckt fir Inulin ofzebriechen an de spezifesche metabolesche Wee fir d'Produktioun vu spezifesche kuerzkette Fettsäuren, e Metabolit deen duerch Darmmikrobiota produzéiert gëtt. Entdeckunge wéi dës hëllefen d'Wëssenschaftler an der Zukunft déi metabolesch Fermentatioun vun Nahrungsfaseren virauszesoen op Basis vun der Präsenz an der Fäegkeet vun de spezifesche Befroten. "

Dës Technik kéint u Bakterien ugewannt ginn iwwerall wunnen, ob et am mënschlechen Darm ass, am Ozean, oder souguer am Buedem. Och wann et e Besoin ass seng Richtegkeet ze verbesseren well d'Liesen vun der DNA Sequenz fir e puer Genregiounen als schwéier ugesi gëtt, Hosokawa hofft datt dës Technik an der Medizin an der Industrie ugewannt gëtt a exploitéiert gëtt fir d'Gesondheet vu Mënschen an Déieren ze verbesseren.

Hir Erkenntnisser goufen publizéiert am Mikrobiom den 23. Januar, 2020.

• Rhizosphere Mikrobiom kann systemesch Root Exsudatioun formen a kontrolléieren
• Fly Modell kéint hëllefen d'Fundament fir nei Therapien ze leeën fir schwéier Pathogen ze bekämpfen