Ny plattform for metagenomisk analyse

Et team av utviklere fra Skolkovo, ITMO University og MIPT presenterte en online tjeneste kalt Knomics-Biota, som muliggjør en omfattende studie av tarmmikrobiom genetiske data. Ved å bruke denne tjenesten, man kan finne ut hvilke typer bakterier som finnes i hundrevis av tarmmetagenomer, deres relative andel, og mengden vitaminer og andre fordelaktige stoffer de produserer. Ved hjelp av et interaktivt grensesnitt, du kan se på resultatene fra forskjellige perspektiver, som hjelper til med å identifisere forholdet mellom mikrobiota og ernæring, livsstil og helse. Forskningen ble publisert i BioData Mining .

Metagenomisk analyse har blitt en veldig populær forskningsmetode innen områder som biologi, medisin, og matbioteknologi. Et metagenom er en samling av genetisk materiale av alle bakterier som lever på et gitt kroppsområde. Ved å se på ens metagenome, forskere og leger kan karakterisere sammensetningen og balansen i tarmmikrofloraen og trekke konklusjoner om dets bidrag til helsen til kohorter. Videre, denne metoden kan brukes til å finne ut hvilken effekt et bestemt stoff eller en type mat har på mikrobiota. Hundrevis og tusenvis av metagenomer inneholder store mengder nyttig informasjon, som ikke kan analyseres manuelt. Derfor, spesielle verktøy er nødvendig for å tolke metagenomiske data.

For å løse dette problemet, et team av russiske utviklere fra Skolkovo, ITMO University og MIPT har laget en analytisk plattform, som er utformet for å statistisk undersøke data og presentere dem som interaktive plott. Den kan brukes til å vurdere om mikrobiota fra en gruppe fag kan produsere nok vitaminer og andre stoffer som er viktige for ens helse. Videre, plattformbrukerne kan sammenligne dataene sine med tusenvis av andre prøver hentet fra en frisk befolkning og pasienter med sykdommer. I dette tilfellet, analysen kan ikke bare inneholde metagenomiske data i seg selv, men også noen relaterte indikatorer som kjønn, alder, alvorlighetsgraden av sykdommen eller resultater fra kliniske analyser.

Analysen starter automatisk etter at dataene er lastet opp til skyen. Deretter mottar brukeren en online -rapport med resultatene for hvert analysetrinn:fra kvalitetskontroll av data til testing av statistiske hypoteser. Denne rapporten kan deretter deles med kolleger, brukt til vitenskapelige publikasjoner eller lagt ut på nettet.

"Vår utvikling er rettet mot å hjelpe akademiske forskere og eksperter innen mat, farmasøytisk og annen industri for å behandle og tolke metagenomiske data korrekt. Ved å bruke den akkumulerte databasen, forskere kan sammenligne dataene sine med tidligere publisert informasjon. For eksempel, hvis du har fått noen nye data om mikrobiota ved inflammatoriske tarmsykdommer, deretter i Knomics-Biota, du kan sette disse dataene på kartet over pasienter med de samme sykdommene fra hele verden ", kommenterer Alexander Tyakht, en forsker ved ITMO University og Chief Technology Officer i Knomics, et mikrobiomfirma for forskning og utvikling.

Sammenlignet med andre metagenomiske dataanalysesystemer, Knomics-Biota har flere fordeler. For eksempel, bruker denne tjenesten, man kan utføre en komparativ analyse med matriser av offentlig tilgjengelige data aggregerte i henhold til tematiske sammenhenger (diett, sykdommer, befolkninger, etc.). Det er også mulig å behandle inndata i forskjellige formater. Og sist men ikke minst, informasjonen om dataanalysemetoder er alltid inkludert i sluttrapportene, slik at arbeidsflyten enkelt kan beskrives i vitenskapelige artikler, så vel som gjengitt i videre studier.

"Takket være systemets fleksibilitet, Knomics-Biota kan brukes til analyse av enhver mikrobiotatype, ikke bare den tarm. Informasjonen om sammensetningen hjelper, for eksempel, for å forhindre mikrobiell korrosjon av utstyr i oljeindustrien. Et annet viktig felt er metagenomisk analyse av matvarer, inkludert probiotiske. Slike studier gir en nyskapende tilnærming til kvalitetskontroll av mat og stoffproduksjon og, på lang sikt, kan bidra til å optimalisere produktformuleringer basert på metagenomikk, "bemerker Daria Efimova, den første forfatteren av artikkelen, en utvikler fra Knomics -selskapet.

Systemet er tilgjengelig for leger, analytikere, og biologer uten avanserte ferdigheter innen bioinformatikk og programmering. Den tar sikte på å lette konverteringen av de metagenomiske forskningsresultatene til biomedisinsk viktig kunnskap og bidra til å utvikle internasjonale samarbeid innen mikrobiomanalyse.

• Studien gir ny forståelse av rotavirusinfeksjoner hos nyfødte
• ICUS applauderer kunngjøringen om dramatiske endringer i betaling for kontrastforbedret ultralyd