Новая платформа для метагеномного анализа

Команда разработчиков из Сколково, Университет ИТМО и МФТИ представили онлайн-сервис Knomics-Biota, что позволяет всесторонне изучить генетические данные кишечного микробиома. Используя эту услугу, можно выяснить, какие типы бактерий присутствуют в сотнях метагеномов кишечника, их относительная доля, и количество витаминов и других полезных веществ, которые они производят. С помощью интерактивного интерфейса вы можете посмотреть на результаты с разных сторон, который помогает определить взаимосвязь между микробиотой и питанием, образ жизни и здоровье. Исследование опубликовано в Биоданные Майнинг .

Метагеномный анализ стал очень популярным методом исследования в таких областях, как биология, медицина, и пищевая биотехнология. Метагеном - это совокупность генетического материала всех бактерий, обитающих в данном участке тела. Глядя на свой метагеном, ученые и врачи могут охарактеризовать состав и баланс микрофлоры кишечника и сделать выводы о ее вкладе в здоровье когорт. Кроме того, этот метод можно использовать, чтобы узнать, какое влияние на микробиоту оказывает конкретное лекарство или тип пищи. Сотни и тысячи метагеномов содержат большое количество полезной информации, которые невозможно проанализировать вручную. Следовательно, Для интерпретации метагеномных данных необходимы специальные инструменты.

Чтобы решить эту проблему, команда российских разработчиков из Сколково, Университет ИТМО и МФТИ создали аналитическую платформу, который предназначен для статистического исследования данных и представления их в виде интерактивных графиков. Его можно использовать для оценки того, может ли микробиота группы субъектов вырабатывать достаточно витаминов и других веществ, важных для здоровья. Кроме того, пользователи платформы могут сравнивать свои данные с тысячами других образцов, собранных у здорового населения и пациентов с заболеваниями. В этом случае, анализ может включать не только сами метагеномные данные, но и некоторые связанные показатели, такие как пол, возраст, тяжесть заболевания или результаты клинических анализов.

Анализ начинается автоматически после загрузки данных в облако. Затем пользователь получает онлайн-отчет с результатами по каждому этапу анализа:от контроля качества данных до проверки статистических гипотез. Затем этим отчетом можно поделиться с коллегами, используется для научных публикаций или размещается в Интернете.

«Наша разработка направлена ​​на то, чтобы помочь академическим исследователям и экспертам в области пищевых продуктов, фармацевтическая и другие отрасли промышленности для правильной обработки и интерпретации метагеномных данных. Используя накопленную базу данных, исследователи могут сравнить свои данные с ранее опубликованной информацией. Например, если у вас есть новые данные о микробиоте при воспалительных заболеваниях кишечника, затем в Кномикс-Биота, вы можете нанести эти данные на карту пациентов с одинаковыми заболеваниями со всего мира », комментирует Александр Тяхт, научный сотрудник Университета ИТМО, технический директор Knomics, компания, занимающаяся исследованиями и разработками микробиома.

По сравнению с другими системами анализа метагеномных данных, Кномикс-Биота имеет ряд преимуществ. Например, используя эту услугу, можно провести сравнительный анализ массивов общедоступных данных, агрегированных по тематическим контекстам (диета, болезни, население, так далее.). Также есть возможность обрабатывать входные данные в различных форматах. И последний по порядку но не по значимости, информация о методах анализа данных всегда включается в итоговые отчеты, так что рабочий процесс можно легко описать в научных статьях, а также воспроизведены в дальнейших исследованиях.

"Благодаря гибкости системы, Knomics-Biota может применяться для анализа любого типа микробиоты, не только кишечная. Информация о его составе помогает, Например, для предотвращения микробной коррозии оборудования в нефтяной промышленности. Еще одна важная область - метагеномный анализ пищевых продуктов, в том числе пробиотические. Такие исследования обеспечивают новаторский подход к контролю качества производства продуктов питания и лекарств, а также в долгосрочной перспективе, может помочь оптимизировать рецептуры продуктов на основе метагеномики, "отмечает Дарья Ефимова, первый автор статьи, разработчик из компании Knomics.

Система доступна врачам, аналитики, и биологи без специальных навыков в области биоинформатики и программирования. Его цель - облегчить преобразование результатов метагеномных исследований в биомедицинские знания и помочь в развитии международного сотрудничества в области анализа микробиома.

• Исследование дает новое понимание ротавирусных инфекций у новорожденных.
• ICUS приветствует объявление о кардинальных изменениях в оплате ультразвуковой визуализации с контрастным ус…