Nová platforma pre metagenomickú analýzu

Tím vývojárov zo Skolkova, ITMO University a MIPT predstavili online službu s názvom Knomics-Biota, čo umožňuje komplexnú štúdiu genetických údajov o črevných mikrobiómoch. Pomocou tejto služby, je možné zistiť, aké druhy baktérií sú prítomné v stovkách črevných metagenomov, ich relatívny podiel, a množstvo vitamínov a ďalších prospešných látok, ktoré produkujú. S pomocou interaktívneho rozhrania, na výsledky sa môžete pozrieť z rôznych perspektív, ktorý pomáha identifikovať vzťah medzi mikrobiotou a výživou, životný štýl a zdravie. Výskum bol publikovaný v BioData ťažba .

Metagenomická analýza sa stala veľmi populárnou výskumnou metódou v oblastiach ako biológia, medicína, a potravinárskej biotechnológie. Metagenóm je zbierka genetického materiálu všetkých baktérií žijúcich v danom mieste tela. Pri pohľade na metagenóm človeka vedci a lekári môžu charakterizovať zloženie a rovnováhu črevnej mikroflóry a vyvodiť závery o jej prínose pre zdravie kohort. Navyše, touto metódou je možné zistiť, aký vplyv má konkrétny liek alebo druh potraviny na mikrobiotu. Stovky a tisíce metagenomov obsahujú veľké množstvo užitočných informácií, ktoré nemožno analyzovať ručne. Preto na interpretáciu metagenomických údajov sú potrebné špeciálne nástroje.

Ak chcete vyriešiť tento problém, tím ruských vývojárov zo Skolkova, ITMO University a MIPT vytvorili analytickú platformu, ktorá je navrhnutá tak, aby štatisticky skúmala údaje a prezentovala ich ako interaktívne grafy. Môže sa použiť na posúdenie, či mikrobiota skupiny subjektov môže produkovať dostatok vitamínov a ďalších látok dôležitých pre zdravie človeka. Navyše, používatelia platformy môžu svoje údaje porovnať s tisíckami ďalších vzoriek zozbieraných od zdravej populácie a pacientov s chorobami. V tomto prípade, analýza môže zahŕňať nielen samotné metagenomické údaje, ale aj niektoré súvisiace ukazovatele, ako je pohlavie, Vek, závažnosť ochorenia alebo výsledky klinických analýz.

Analýza sa spustí automaticky po nahraní údajov do cloudu. Potom používateľ dostane online správu s výsledkami pre každú fázu analýzy:od kontroly kvality údajov po testovanie štatistických hypotéz. Túto správu je potom možné zdieľať s kolegami, používané na vedecké publikácie alebo uverejnené na internete.

„Náš vývoj je zameraný na pomoc akademickým výskumníkom a odborníkom z oblasti potravín, farmaceutický a iný priemysel, aby správne spracúvali a interpretovali metagenomické údaje. Pomocou nahromadenej databázy vedci môžu porovnať svoje údaje s predtým publikovanými informáciami. Napríklad, ak máte nejaké nové údaje o mikrobiote pri zápalových ochoreniach čriev, potom v Knomics-Biota, Tieto údaje môžete vložiť na mapu pacientov s rovnakými chorobami z celého sveta “, komentáre Alexander Tyakht, výskumný pracovník na univerzite ITMO a hlavný technologický riaditeľ v Knomics, spoločnosť zaoberajúca sa výskumom a vývojom mikrobiómov.

V porovnaní s inými systémami analýzy metagenomických údajov Knomics-Biota má niekoľko výhod. Napríklad pomocou tejto služby, je možné vykonať komparatívnu analýzu s poliami verejne dostupných údajov agregovaných podľa tematických kontextov (diéta, choroby, populácie, atď.). Rovnako je možné spracovávať vstupné údaje v rôznych formátoch. A v neposlednom rade, informácie o metódach analýzy údajov sú vždy zahrnuté v záverečných správach, pracovný tok je teda možné ľahko popísať vo vedeckých prácach, ako aj reprodukované v ďalších štúdiách.

„Vďaka flexibilite systému Knomics-Biota je možné použiť na analýzu akéhokoľvek druhu mikrobioty, nielen ten črevný. Informácie o jeho zložení pomáhajú, napríklad, aby sa zabránilo mikrobiálnej korózii zariadení v ropnom priemysle. Ďalšou dôležitou oblasťou je metagenomická analýza potravinárskych výrobkov, vrátane probiotických. Tieto štúdie poskytujú inovatívny prístup ku kontrole kvality výroby potravín a liečiv a z dlhodobého hľadiska, môže pomôcť optimalizovať formulácie produktov na základe metagenomiky, “poznamenáva Daria Efimova, prvý autor článku, vývojár zo spoločnosti Knomics.

Systém je k dispozícii lekárom, analytici, a biológovia bez pokročilých znalostí bioinformatiky a programovania. Cieľom je uľahčiť premenu výsledkov metagenomického výskumu na biomedicínsky dôležité poznatky a pomôcť rozvinúť medzinárodnú spoluprácu v oblasti mikrobiómovej analýzy.

• Štúdia poskytuje nové chápanie rotavírusových infekcií u novorodencov
• ICUS tlieska oznámeniu o dramatických zmenách v platbe za kontrastné ultrazvukové zobrazovanie