Første menneskelige vaginale ikke-redundante genkatalog utgitt

University of Maryland School of Medicine (UMSOM) Institute for Genome Sciences (IGS) forskere har laget den første katalogen av gener som består av mikroberfellesskapet, som bor i den menneskelige skjeden. Katalogen, kalt human vaginal ikke-redundant genkatalog (VIRGO), ble nylig utgitt som en offentlig ressurs som kan brukes av forskere for å legge til rette for en mer grundig forståelse av vaginale mikroorganismeres rolle i kvinners helse og potensielt utvikle fremtidige behandlinger for visse gynekologiske tilstander.

En IGS -studie som beskriver utviklingen av VIRGO og demonstrerer bruken av den i forskning ble publisert i dag Naturkommunikasjon .

"Verdien av VIRGO er at den fungerer som både et sentralt depot og et svært skalerbart verktøy for rask, nøyaktig karakterisering av vaginale mikrobiomer, "sa studielederforfatter Bing Ma, PhD, Research Associate ved Institutt for mikrobiologi og immunologi ved Institute for Genome Sciences (IGS) ved UMSOM. "VIRGO er spesielt nyttig for brukere med begrensede beregningskunnskaper, som ønsker å analysere et stort volum sekvenseringsdata og med tilgang til begrenset databehandlingsinfrastruktur. "

Samfunnet av mikrober (mikrobiota) som bor i den menneskelige skjeden, spiller kritiske roller i helse og sykdommer, men nåværende kunnskap om det genetiske og funksjonelle mangfoldet av mikrobiomer er fortsatt begrenset. Forskere vet at optimale vaginale mikrobiomer oftest domineres av en eller flere arter av Lactobacillus, inkludert Lactobacillus crispatus, L. gasseri og L. jensenii. Forskning tyder på at disse gunstige bakteriene produserer store mengder melkesyre som fører til et surt miljø som beskytter mot skadelige infeksjoner. Forskere tar sikte på å lære mer, derimot, om hvordan disse bakteriene bidrar til en kvinnes helse og sykdom.

VIRGO kan legge til rette for dette målet med nær 1 million gener i katalogen, hver merket med navnet på bakterien som bærer den og med dens funksjon, gir en sammensetning og funksjonell karakterisering av vaginale mikrobiomer. Forskerne anslår at VIRGO inneholder over 95 prosent av alle genene som finnes i vaginale mikrobiomer. VIRGO er dermed omfattende og studieteamet viste at det er aktuelt for populasjoner fra Nord -Amerika, Afrika og Asia. Til syvende og sist, VIRGO og tilhørende analytisk rammeverk vil lette og standardisere analyse og tolkning av store meta-genomiske og metatranscriptomiske datasett. VIRGO og tilhørende filer er gratis tilgjengelig gratis på dette nettstedet.

Ressursen ble konstruert ved bruk av en kombinasjon av metagenomer sekvensert ved IGS og urogenitale bakterielle isolatgener delvis nedlastet fra offentlige depoter. Sekvensering ble utført gjennom Maryland Genomics, som er en del av IGS og består av Genomic Resource Center (GRC), Informatic Resource Center (IRC) og Microbiome Service Laboratory (MSL). Innovative analytiske strategier ble brukt for å utvikle VIRGO, utnytte beregningsinfrastrukturen og ekspertisen til IGS Microbiome -gruppen.

VIRGO vil lette analysen av data som nå er vanlige for mikrobiomstudier og gi omfattende innsikt i mikrobielt medlemskap, funksjon, og det økologiske perspektivet på det vaginale mikrobiomet. "

Michael Frankrike, PhD, Postdoktor ved Institute for Genome Sciences (IGS) ved UMSOM, og medforfatter på studien

Teamet demonstrerte kraften til VIRGO ved å analysere over 1, 500 vaginale metagenomer. Ved å gjøre det, forskerteamet oppdaget at vaginale bakterier er mer genetisk forskjellige enn opprinnelig antatt, betyr at kvinner hver har sin egen personlige versjon av disse bakteriene. Enda viktigere, de fant ut at optimal vaginal mikrobiota dominert av Lactobacillus -arter faktisk er laget av flere stammer av samme art. Hver stamme gir en unik funksjon til samfunnet, og kombinasjonen av disse stammene er det som definerer styrken til de beskyttende egenskapene til den optimale vaginale mikrobiota.

"Dette funnet er et paradigmeskiftende funn, som det beveger feltet bort fra ideen om at en enkelt stamme av Lactobacillus er ansvarlig for et optimalt mikrobiom, "sa Jacques Ravel, PhD, Professor i mikrobiologi og immunologi, Førsteamanuensis og seniorforsker ved Institute for Genome Sciences (IGS) ved UMSOM.

Mens IGS -forskerne vil fortsette å oppdatere og utvide VIRGO, de vil øke sin forståelse av rollen som det vaginale mikrobiomet spiller i tilstander som bakteriell vaginose, seksuelt overførbare infeksjoner og negative obstetriske utfall, inkludert for tidlig fødsel. Forskningen deres er finansiert av National Institute of Health (NIH), Nasjonalt institutt for sykepleieforskning (NINR), National Institute for Allergies and Infectious Diseases (NIAID), og Bill and Melinda Gates Foundation.

"Viktig innsats pågår av UMSOM-fakultetet for å oversette vår voksende forståelse av menneskelig assosierte mikrobielle samfunn til kliniske biomarkører og behandlinger, "sa UMSOM Dean E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, som også er konserndirektør for medisinske anliggender, University of Maryland og John Z. og Akiko K. Bowers Distinguished Professor. "Denne banebrytende forskningen gir kraftig, offentlig tilgjengelige verktøy for forskere som tar opp viktige helseproblemer for kvinner. "

• Kreftkjemikalie fra vanlig tarmmikrobe
• Ny oppdagelse vil endre vår forståelse av galleproduksjon