Spermos mikrobiomas atskleistas atliekant RNR seką

Naujas tyrimas praneša apie pirmą kartą išsamų žmogaus spermos mikrobiomo aprašymą, naudojant naujesnius RNR sekos nustatymo metodus, galinčius atskirti spermos RNR nuo bakterinės taršos ar kolonizacijos.

Tyrimas, paskelbtas žurnale Pagalbinio apvaisinimo ir genetikos žurnalas 2020 metų sausį, rodo, kad netikslinė RNR seka gali nustatyti infekcijos buvimą, taip pat aptikti spermos buvimą. Tai galėtų pasiūlyti geresnės ir labiau individualizuotos priežiūros galimybes, atliekant įprastą nevaisingų žmonių vertinimą.

3D spermos iliustracija. „Rost9“ / „Shutterstock“

Kas yra RNR sekos nustatymas?

RNR sekos nustatymas yra genetinė technika, kurioje RNR kiekis ir sekos randami naudojant naujos kartos sekos (NGS) metodus. Tai iš esmės yra transkripto tyrimas, visos iš DNR perrašytos RNR suma, įskaitant mRNR, tRNR ir rRNR. Tai padeda susieti DNR informaciją, arba genų ekspresija, su tikrais sintetinamais baltymais, kurie nustato tikrąją ląstelių funkciją. Tai rodo genų aktyvumo lygį analizuojamame mėginyje - kurie genai iš tikrųjų transkribuojami, kokiu lygiu, ir kuriuo ląstelės veiklos laikotarpiu. Tai labai padeda išsiaiškinti, kaip veikia ląstelė, kokie baltymai tampa aktyvūs skirtingais etapais ir skirtingais tikslais, ir kai kurie pokyčiai, lydintys ar prieš ligą. Yra keletas metodų, pagrįstų RNR sekos nustatymu, įskaitant transkripcinį profiliavimą, SNP identifikavimas, RNR redagavimas ir diferencinė genų ekspresijos analizė.

RNR seka yra pranašesnė už DNR seką, nes ji labiau fiksuoja tikrąjį genetinių duomenų išraiškos būdą. Pavyzdžiui, tai galėtų padėti suprasti, ką daro nežinomas genas, parodydamas, kuriuose audiniuose jis yra aktyvus. Tai rodo, kaip vienas genas gali sukelti dvi ar daugiau skirtingų RNR sekų naudojant tokius mechanizmus kaip alternatyvus sujungimas, atradimas, kurio neįmanoma atlikti naudojant DNR seką. Jis taip pat gali parodyti, kaip RNR yra apdorojama, kad susidarytų skirtingų funkcijų molekulės, pvz., pridedant poliadenilo grandinės arba 5 ’dangtelio.

Iš pradžių pagrįstas „Sanger“ sekos nustatymu, RNR sekos nustatymas buvo lėtas, brangus ir nepatikimas - nors „Sanger“ metodas savo laiku buvo neįtikėtina naujovė. Tik kuriant naujesnes technologijas, tokias kaip NGS, RNR sekos nustatymas tapo praktiškai perspektyvus ir labai naudingas.

NGS yra bendras terminas daugeliui didelio našumo sekos nustatymo technologijų, kurios gali lengvai sekti DNR ir RNR, tiksliai ir nebrangiai.

Tyrimas

Tyrimas buvo atliktas bendradarbiaujant Wayne valstybinio universiteto medicinos mokyklai, „CReATe“ vaisingumo centras ir Masačusetso universitetas „Amherst“.

Tyrimo tikslas buvo išsiaiškinti, ar netikslinė RNR seka yra pakankamai jautri ir specifinė, kad būtų galima aptikti mikrobus, užduotis, kurios dabartiniai metodai, naudojantys tikslinį auginimą, negali atlikti. Tyrėjai paėmė 85 spermos mėginius ir išskyrė spermos RNR. Tada tai buvo sekvenuota naudojant patobulintą jų technologiją. RNR sekos, kurios nebuvo žmogaus genomo dalis, buvo suderintos su mikrobų genais. Šie skaitymai buvo naudojami kiekviename spermos mėginyje rastų mikrobų vaizdui sukurti.

Radiniai

Jie nustatė, kad visi mėginiai parodė panašų bakterijų kiekį, paprastai randamą vyrų reprodukciniame trakte. Jie kilę iš 11 genčių, sudaranti 4 filos dalis. Buvo rasta tik viena išimtis, kuris labai skyrėsi nuo visų kitų mikrobų skaitymų.

Konkrečiai, šiame pavyzdyje buvo daug Streptococcus agalactiae ir S. dysgalactiae rūšių bakterijų. S. agalactiae yra bakterijų rūšis, susijusi su daugeliu naujagimių infekcijų, taip pat infekcijos, atsirandančios nėštumo metu ir po gimdymo. Tai taip pat yra daugelio mirčių priežastis tarp kūdikių, gimusių per anksti. Be to, jis taip pat sukelia rimtą infekciją vyresnio amžiaus suaugusiems pacientams. Todėl šių bakterijų buvimas spermoje kelia didelį susirūpinimą.

Pasekmės

Dabar, mikrobų buvimas vyrų reprodukciniuose organuose diagnozuojamas kultūrų metodais. Tačiau, dauguma mikrobų, kurie paprastai užkrečia šį taką, yra išrankūs savo kultūros reikalavimams, tai reiškia, kad jų negalima auginti įprastomis laboratorinėmis sąlygomis.

Iš kitos pusės, RNR sekos nustatymas yra daug patikimesnis ir dabar plačiau prieinamas metodas, kuris taip pat tampa vis labiau prieinamas kiekvieną dieną. Naudojant šią technologiją greičiausiai susidarys geresnis supratimas apie žmogaus organizme gyvenančias bakterijas ir kitus mikrobus. Tyrėjai sako, „Mes parodome, kad netikslinis žmogaus spermos RNR sekos nustatymas gali sukurti mikroorganizmų (bakterijų, virusai, archaea). Ši informacija buvo atgauta iš duomenų, kurie paprastai buvo atmesti kaip įprastos nukleorūgščių sekos dalis.

Klinikinis vaizdas rodo, kad S. agalactiae infekcijų daugėja ir jos tampa vis sunkesnės nei anksčiau. Kiti mikrobai taip pat sukelia dažnesnes infekcijas naujagimiams ir suaugusiems. Šioje situacijoje, sako tyrėjas Stephenas Krawetzas, „Netiksliniai žmogaus spermos RNR sekos duomenys gali be vaisingumo būklės, gali būti naudinga kaip mikrobų būklės diagnostika “.

• Mokslininkai kuria naują terapinį metodą lėtiniam hepatitui B gydyti
• „Jackson Laboratory“ praneša apie priklausymą tyrimams,