Tyrimai parodė, kad būdas skatinti tokių naudingų mikroorganizmų augimą ir modifikuoti jų sudėtį, kad būtų išlaikyta sveika pusiausvyra, yra pridėti tam tikrų skaidulų formų, tokių kaip inulinas, į mūsų mitybą. Tačiau, iš visų dešimčių trilijonų mikroorganizmų, esančių žarnyno mikrobiotoje, buvo sunku nustatyti, kurie ir kaip mikroorganizmai reaguoja į maistines skaidulas. Taip yra todėl, kad dabartiniai metodai priklauso nuo referencinių genomų prieinamumo DNR sekų duomenų bazėse, kad būtų galima tiksliai suskirstyti taksonomiją ir tiksliai nustatyti konkrečių organizmų funkcines funkcijas, bet iš tikrųjų, maždaug pusei žmogaus žarnyno rūšių trūksta etaloninio genomo. Papildomai, Esami metodai reikalauja valandų ar net dienų užduočiai atlikti.
Norėdami išspręsti šią problemą, Waseda universiteto mokslininkai sukūrė naują metodą, vadinamą vienos ląstelės amplifikuotais genomais gelio karoliukų sekos nustatymo (SAG-gel) platformoje, kuris vienu metu gali suteikti kelis žarnyno mikrobiotos juodraščių genomus ir identifikuoti bakterijas, reaguojančias į maistines skaidulas rūšies lygiu, nereikalaujant esamų etaloninių genomų. Kas daugiau, šios technikos privalumas yra tas, kad genomo juodraščiams gauti iš neapdorotų viso genomo sekos nustatymo duomenų užtrunka tik 10 minučių, nes visi duomenys yra gauti tik iš atskirų mikrobų. Tai žymiai pagreitina procesui reikalingą laiką.
Mūsų naujas, vienos ląstelės genomo sekos nustatymo technika gali gauti kiekvieną bakterijų genomą atskirai ir apibūdinti nekultūringas bakterijas, turinčias specifines funkcijas mikrobiotoje, ir tai gali padėti mums įvertinti medžiagų apykaitos linijas, susijusias su pluošto bakterine fermentacija, ir medžiagų apykaitos rezultatus žarnyne, atsižvelgiant į suvartotus pluoštus. Joje pristatoma patobulinta ir efektyvi nekultūringų bakterijų žarnyne funkcinė analizė. "
Masahito Hosokawa, Waseda universiteto Gamtos ir inžinerijos fakulteto docentas ir atitinkamas šio tyrimo autorius
Mokslininkai dvi savaites šėrė pelėmis inulino pagrindu pagamintą dietą ir naudojo šią techniką atsitiktine tvarka užfiksuoti atskiras bakterijų ląsteles, esančias pelių išmatų mėginiuose, į mažus gelio karoliukus. Tada bakterijų ląstelės buvo atskirai apdorotos gelio granulėmis, plaukiojančiomis mėgintuvėlyje, ir daugiau nei 300 vienaląsčių amplifikuotų genomų (SAG), arba vienos ląstelės organizmo genomai, tokie kaip bakterijos, buvo gauti masiškai lygiagrečiai. Kadangi kiekvieną SAG sudaro vidutiniškai dešimtys tūkstančių skaitymų, tai leidžia labai ekonomiškai efektyviai sekti viso genomo tikslines ląsteles. Po kokybės kontrolės ir SAG klasifikavimo, mokslininkai nustatė, kurios bakterijos atsakingos už inulino skaidymą ir iš jo energijos išgavimą.
„Remiantis mūsų rezultatais, dieta, kurioje gausu inulino, padidino aktyvumą Bakteroidai rūšys pelės žarnyne, "Hosokawa paaiškina." Be to, iš naujai rastų juodraščių genomų Bakteroidai rūšis, mes atradome specifinį inulino skaidymo genų klasterį ir specifinį medžiagų apykaitos kelią specifinėms trumpos grandinės riebalų rūgštims gaminti, metabolitas, kurį gamina žarnyno mikrobiota. Tokios išvados padės mokslininkams ateityje numatyti maistinių skaidulų metabolinę fermentaciją, remiantis konkrečių atsakų buvimu ir gebėjimu. "
Ši technika gali būti taikoma bakterijoms, gyvenančioms bet kur, ar jis yra žmogaus žarnyne, vandenyne, ar net dirvoje. Nors reikia pagerinti jo tikslumą, nes kai kurių genų regionų DNR sekos skaitymas laikomas sudėtingu, Hosokawa tikisi, kad ši technika bus taikoma medicinoje ir pramonėje ir bus panaudota žmonių ir gyvūnų sveikatai gerinti.
Jų išvados buvo paskelbtos Mikrobiomas sausio 23 d., 2020 m.
Miego kokybė gali būti vėlesnio Alzheimerio ligos tyrimo rodiklis
Makšties bakterijos, susijusios su priešlaikiniu gimdymu
Jaunas kraujas senyvo amžiaus žmonėms atkuria gyvybingumą
Augalinė dieta gali išgydyti jūsų reumatoidinį artritą
Migracija veikia žarnyno mikrobiotą, o tai savo ruožtu daro įtaką sveikatos tyrinėtojams
Mažai įrodymų apie mRNR COVID-19 vakcinos sukeltą trombocitopeniją,
Plaučių mikrobai gali padėti prognozuoti sunkių ligonių rezultatus
Naujas tyrimas, paskelbtas žurnale „American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine“ rodo, kad registravimas, kaip keičiasi plaučiuose gyvenančių organizmų tipas ir skaičius, gali atspind
Kodėl į savo mitybą turėtumėte įtraukti natūralius ląstelienos šaltinius?
Pastaraisiais metais susidomėjimas mažai angliavandenių turinčiomis dietomis, tokiomis kaip ketogeninė dieta ar „Atkins“, išaugo. Tačiau, kaip blogi riebalai ir geri riebalai , Angliavandeniai taip pa
Migracija veikia žarnyno mikrobiotą, o tai savo ruožtu daro įtaką sveikatos tyrinėtojams
Žmogaus žarnyne yra trilijonai naudingų ir draugiškų bakterijų, sudarančių mikrobiomą. Nustatyta, kad šie mikrobai daro didelę įtaką žmogaus būklei, įskaitant bendrą sveikatą, psichinei sveikatai. Š