Studies hebben aangetoond dat een manier om de groei van dergelijke nuttige micro-organismen te bevorderen en hun samenstelling te moduleren voor een gezond evenwicht, is om bepaalde vormen van vezels toe te voegen, zoals inuline, aan ons dieet. Echter, van alle tientallen biljoenen micro-organismen in de darmflora, het was moeilijk om te bepalen welke en hoe micro-organismen reageren op voedingsvezels. Dit komt omdat de huidige technieken afhankelijk zijn van de beschikbaarheid van referentiegenomen in DNA-sequentiedatabases voor nauwkeurige taxonomische classificatie en nauwkeurige functionele toewijzingen van specifieke organismen, maar in werkelijkheid, naar schatting de helft van de menselijke darmsoorten heeft geen referentiegenoom. In aanvulling, bestaande technieken hebben uren of zelfs dagen nodig om de taak te voltooien.
Om dit probleem aan te pakken, Wetenschappers van de Waseda University bedachten een nieuwe techniek genaamd de single-cell geamplificeerde genomen in gel beads sequencing (SAG-gel) platform, die meerdere ontwerpgenomen van de darmmicrobiota tegelijk kan bieden en bacteriën kan identificeren die op soortniveau reageren op voedingsvezels zonder dat er bestaande referentiegenomen nodig zijn. Bovendien, het voordeel van deze techniek is dat het slechts 10 minuten duurt om conceptgenomen te verkrijgen uit ruwe gegevens van de sequentiebepaling van het hele genoom, aangezien alle gegevens puur zijn afgeleid van individuele microben. Dit versnelt de tijd die nodig is voor het proces aanzienlijk.
Onze nieuwe, eencellige genoomsequencing-techniek kan elk bacterieel genoom afzonderlijk verkrijgen en niet-gecultiveerde bacteriën karakteriseren met specifieke functies in de microbiota, en dit kan ons helpen bij het schatten van metabole lijnen die betrokken zijn bij de bacteriële fermentatie van vezels en metabolische resultaten in de darm op basis van de ingenomen vezels. Het introduceert een verbeterde en efficiënte functionele analyse van niet-gecultiveerde bacteriën in de darm."
Masahito Hosokawa, assistent-professor aan de Faculteit Wetenschappen en Techniek van Waseda University en corresponderende auteur van deze studie
Wat de wetenschappers deden, was muizen gedurende twee weken een op inuline gebaseerd dieet geven en de techniek gebruikten om willekeurige bacteriële cellen die in de fecale monsters van de muizen werden gevonden, in kleine gelparels te vangen. De bacteriecellen werden vervolgens afzonderlijk verwerkt in de gelparels die in een reageerbuis dreven, en meer dan 300 eencellige geamplificeerde genomen (SAG's), of genomen van een eencellig organisme zoals bacteriën, werden verkregen door massaal parallelle sequencing. Omdat elke SAG gemiddeld uit tienduizenden reads bestaat, het maakt extreem kostenefficiënte sequencing van het hele genoom van doelcellen mogelijk. Na kwaliteitscontrole en classificatie van de SAG's, de wetenschappers bepaalden welke bacteriën verantwoordelijk waren voor het afbreken van inuline en het winnen van energie.
"Volgens onze resultaten, het inulinerijke dieet verhoogde activiteiten door de Bacteriën soorten in de darm van de muis, Hosokawa legt uit. "Ook, uit de conceptgenomen van nieuw gevonden Bacteriën soort, we ontdekten het specifieke gencluster voor het afbreken van inuline en de specifieke metabole route voor de productie van specifieke vetzuren met een korte keten, een metaboliet die wordt geproduceerd door de darmflora. Dergelijke bevindingen zullen wetenschappers in de toekomst helpen om de metabole fermentatie van voedingsvezels te voorspellen op basis van de aanwezigheid en het vermogen van de specifieke responders."
Deze techniek kan worden toegepast op bacteriën die overal leven, of het zich in de menselijke darm bevindt, in de oceaan, of zelfs in de bodem. Hoewel de nauwkeurigheid ervan moet worden verbeterd, omdat het lezen van de DNA-sequentie voor sommige genregio's moeilijk wordt geacht, Hosokawa hoopt dat deze techniek zal worden toegepast in de geneeskunde en de industrie en gebruikt zal worden om de gezondheid van mens en dier te verbeteren.
Hun bevindingen werden gepubliceerd in Microbioom op 23 januari, 2020.
Afslankmiddel Wegovy goedgekeurd door FDA
Veel voorkomende schimmel op de huid kan inflammatoire darmaandoeningen veroorzaken
Wetenschappers veranderen bloed van type A in universeel type O,
Darmbacteriën kunnen in verband worden gebracht met depressie
Is C-sectie goed voor de gezondheid van kinderen?
Orale seks kan bacteriële vaginose veroorzaken
Onderzoek toont aan dat probiotica angst en depressie kunnen helpen bestrijden
Eerder onderzoek heeft psychische problemen en ontwikkelingsstoornissen gekoppeld aan de darmgezondheid. Nutsvoorzieningen, een team van Britse wetenschappers heeft aangetoond dat voedingsmiddelen die
Bepaling van zuurneutraliserend vermogen voor OTC-antacida
USP beschrijft een terugtitratie om het zuurneutraliserend vermogen (ANC) te bepalen. De methode is erg snel, eenvoudig, en betrouwbaar. De Metrohm Application Note AN T-192 bevat de effectieve bepali
Ontdekking van 100 nieuwe genen kan helpen bij onderzoek naar pigmentatieziekten
Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van Kings College London en Erasmus MC Universitair Medisch Centrum Rotterdam heeft 124 genen blootgelegd die een sleutelrol spelen bij het bepalen van