Микробиом спермы выявлен с помощью секвенирования РНК

Новое исследование сообщает о первом подробном описании микробиома спермы человека. с использованием новейших методов секвенирования РНК, которые позволяют различать РНК сперматозоидов и РНК бактериального загрязнения или колонизации.

Изучение, опубликовано в Журнал вспомогательной репродукции и генетики в январе 2020 г., показывает, что нецелевое секвенирование РНК может выявить наличие инфекции, а также для обнаружения наличия спермы. Таким образом, это может предложить возможности для более качественного и индивидуального ухода, во время обычного обследования бесплодных людей.

3D иллюстрации спермы. Рост9 / Shutterstock

Что такое секвенирование РНК?

Секвенирование РНК - это генетический метод, в котором количество РНК и последовательности обнаруживаются с использованием методов секвенирования следующего поколения (NGS). По сути, это исследование транскриптома, сумма всех РНК, транскрибированных из ДНК, включая мРНК, тРНК и рРНК. Это помогает связать информацию ДНК, или экспрессия гена, с собственно синтезируемыми белками, которые определяют фактическую функцию клеток. Он показывает уровень активности генов в анализируемом образце - какие гены фактически транскрибируются, на каком уровне, и в какой период активности клетки. Это очень помогает понять, как функционирует клетка, какие белки становятся активными на разных стадиях и для разных целей, и некоторые изменения, которые сопровождают или предшествуют болезненным состояниям. Существует ряд методов, основанных на секвенировании РНК, включая транскрипционное профилирование, Идентификация SNP, Редактирование РНК и дифференциальный анализ экспрессии генов.

Секвенирование РНК превосходит секвенирование ДНК в том, что оно более точно отражает фактический способ выражения генетических данных. Например, это может помочь понять, что делает неизвестный ген, показывая, в каких тканях он активен. Он показывает, как один ген может дать начало двум или более различным последовательностям РНК с помощью таких механизмов, как альтернативный сплайсинг, открытие, которое невозможно с секвенированием ДНК. Он также может показать, как РНК обрабатывается для производства молекул с разными функциями, такие как добавление полиаденильной цепи или 5’кэп.

Первоначально основанный на секвенировании по Сэнгеру, Секвенирование РНК было медленным, дорогостоящий и ненадежный, хотя метод Сенгера был невероятным нововведением для своего времени. Только с развитием новых технологий, таких как NGS, секвенирование РНК стало практически жизнеспособным и чрезвычайно полезным.

NGS - это общий термин для множественных высокопроизводительных технологий секвенирования, которые могут легко секвенировать ДНК и РНК, аккуратно и недорого.

Изучение

Исследование проводилось в сотрудничестве с Медицинским факультетом Государственного университета Уэйна, Центр репродуктивной медицины CReATe и Массачусетский университет в Амхерсте.

Целью исследования было выяснить, было ли нецелевое секвенирование РНК достаточно чувствительным и специфичным, чтобы обнаружить присутствие микробов, задача, которую современные методы, использующие целевое культивирование, не могут выполнить. Исследователи взяли 85 образцов спермы и извлекли из спермы РНК. Затем это было секвенировано с использованием их усовершенствованной технологии. Последовательности РНК, которые не были частью генома человека, были сопоставлены с генами микробов. Эти считывания использовались для создания картины микробов, обнаруженных в каждом образце спермы.

Находки

Они обнаружили, что все образцы показали одинаковые уровни бактерий, обычно обнаруживаемых в мужских половых путях. Они происходят из 11 родов, входящие в состав 4-х типов. Было найдено только одно исключение, что сильно отличалось от всех других микробных считываний.

Конкретно, на этом экземпляре обитает большое количество бактерий видов Streptococcus agalactiae и S. dysgalactiae. S. agalactiae - это вид бактерий, который связан со многими инфекциями новорожденных, а также инфекции, возникающие во время беременности и после родов. Это также причина многих смертей среди недоношенных детей. Кроме того, он также вызывает серьезные инфекции у пожилых взрослых пациентов. Поэтому наличие этой бактерии в сперме вызывает серьезную озабоченность.

Подразумеваемое

В настоящий момент, наличие микробов в мужских репродуктивных органах диагностируется методами посева. Тем не мение, большинство микробов, которые, как правило, заражают этот тракт, требовательны к культуре, Это означает, что их нельзя культивировать в обычных лабораторных условиях.

С другой стороны, Секвенирование РНК - гораздо более надежный и теперь более широко доступный метод, которые с каждым днем ​​становятся все более доступными. Использование этой технологии может дать лучшее представление о бактериях и других микробах, населяющих человеческое тело. Исследователи говорят:«Мы показываем, что нецелевое секвенирование РНК сперматозоидов человека может предоставить профиль микроорганизмов (бактерий, вирусы, археи). Эта информация была получена из данных, которые обычно отбрасываются как часть рутинного секвенирования нуклеиновых кислот ».

Клиническая картина показывает, что инфекция S. agalactiae растет и становится более серьезной, чем раньше. Другие микробы также вызывают более частые инфекции у новорожденных и взрослых. В этой ситуации, говорит исследователь Стивен Кравец, «Данные нецелевого секвенирования РНК сперматозоидов человека могут, помимо предоставления статуса фертильности, оказаться полезным в качестве диагностики микробного статуса ».

• Исследователи разрабатывают новый терапевтический подход к лечению хронического гепатита В
• Лаборатория Джексона объявляет об исследовательской принадлежности,