Första mänskliga vaginala icke-redundanta genkatalogen släpptes

University of Maryland School of Medicine (UMSOM) Institute for Genome Sciences (IGS) forskare har skapat den första katalogen av gener som utgör gemenskapen av mikrober, som bor i den mänskliga slidan. Katalogen, kallad human vaginal non-redundant gen catalog (VIRGO), släpptes nyligen som en offentlig resurs som kan användas av forskare för att underlätta en mer ingående förståelse för vaginala mikroorganismernas roll i kvinnors hälsa och för att eventuellt utveckla framtida behandlingar för vissa gynekologiska tillstånd.

En IGS -studie som beskriver utvecklingen av VIRGO och visar dess användbarhet i forskning publicerades idag i Naturkommunikation .

"VIRGO:s värde är att det fungerar som både ett centralt förvar och ett mycket skalbart verktyg för snabba, korrekt karaktärisering av vaginala mikrobiomer, "sa studiehuvudförfattaren Bing Ma, Doktorsexamen, Research Associate vid Institutionen för mikrobiologi och immunologi vid Institute for Genome Sciences (IGS) vid UMSOM. "VIRGO är särskilt användbart för användare med begränsade beräkningskunskaper, som vill analysera en stor mängd sekvensdata och med tillgång till begränsad datorinfrastruktur. "

Samhället av mikrober (mikrobiota) som bor i den mänskliga slidan spelar kritiska roller för hälsa och sjukdomar, men nuvarande kunskap om den genetiska och funktionella mångfalden av mikrobiomer är fortfarande begränsad. Forskare vet att optimala vaginala mikrobiomer oftast domineras av en eller flera arter av Lactobacillus, inklusive Lactobacillus crispatus, L. gasseri och L. jensenii. Forskning tyder på att dessa fördelaktiga bakterier producerar stora mängder mjölksyra vilket leder till en sur miljö som skyddar mot skadliga infektioner. Forskare siktar på att lära sig mer, dock, om hur dessa bakterier bidrar till en kvinnas hälsa och sjukdom.

VIRGO kan underlätta det målet med nära 1 miljon gener i katalogen, var och en kommenterad med namnet på den bakterie som bär den och med dess funktion, ger en komposition och funktionell karakterisering av vaginala mikrobiomer. Forskarna uppskattar att VIRGO innehåller över 95 procent av alla gener som finns i vaginala mikrobiomer. VIRGO är således omfattande och studieteamet visade att det är tillämpligt på populationer från Nordamerika, Afrika och Asien. I sista hand, VIRGO och dess associerade analytiska ramverk kommer att underlätta och standardisera analys och tolkning av stora meta-genomiska och metatranscriptomiska datamängder. VIRGO och dess associerade filer är gratis tillgängliga gratis på denna webbplats.

Resursen konstruerades med hjälp av en kombination av metagenomer sekvenserade vid IGS och urogenitala bakteriella isolatgener delvis nedladdade från offentliga förråd. Sekvensering utfördes genom Maryland Genomics, som är en del av IGS och består av Genomic Resource Center (GRC), Informatic Resource Center (IRC) och Microbiome Service Laboratory (MSL). Innovativa analytiska strategier tillämpades för att utveckla VIRGO, utnyttja IGS Microbiome -gruppens beräkningsinfrastruktur och expertis.

VIRGO kommer att underlätta analysen av data som nu är vanliga för mikrobiomstudier och ge omfattande inblick i mikrobiellt medlemskap, fungera, och det ekologiska perspektivet på det vaginala mikrobiomet. "

Michael Frankrike, Doktorsexamen, Postdoktor vid Institute for Genome Sciences (IGS) vid UMSOM, och medförfattare till studien

Teamet visade VIRGO:s kraft vid analys av över 1, 500 vaginala metagenomer. Genom att göra så, forskargruppen upptäckte att vaginala bakterier är mer genetiskt olika än man ursprungligen trodde, vilket innebär att kvinnor har sin egen personliga version av dessa bakterier. Mer viktigt, de fann att optimal vaginal mikrobiota som domineras av Lactobacillus -arter faktiskt består av flera stammar av samma art. Varje stam ger en unik funktion till samhället, och kombinationen av dessa stammar är det som definierar styrkan hos de skyddande egenskaperna hos den optimala vaginala mikrobioten.

"Detta fynd är en paradigmförändrande upptäckt, eftersom det flyttar fältet bort från tanken att en enda stam av Lactobacillus är ansvarig för ett optimalt mikrobiom, "sa Jacques Ravel, Doktorsexamen, Professor i mikrobiologi och immunologi, Associate Director och Senior Scientist vid Institute for Genome Sciences (IGS) vid UMSOM.

Medan IGS -forskarna kommer att fortsätta uppdatera och utöka VIRGO, de kommer att öka sin förståelse för den roll som det vaginala mikrobiomet spelar vid tillstånd som bakteriell vaginos, sexuellt överförbara infektioner och negativa obstetriska resultat inklusive för tidig födsel. Deras forskning finansieras av National Institute of Health (NIH), National Institute for Nursing Research (NINR), National Institute for Allergies and Infectious Diseases (NIAID), och Bill and Melinda Gates Foundation.

"Viktiga ansträngningar pågår av UMSOM-fakulteten för att översätta vår växande förståelse för mänskligt associerade mikrobiella samhällen till kliniska biomarkörer och behandlingar, "sade UMSOM Dean E. Albert Reece, MD, Doktorsexamen, MBA, som också är vice vd för medicinska frågor, University of Maryland och John Z. och Akiko K. Bowers Distinguished Professor. "Denna banbrytande forskning ger kraftfull, offentligt tillgängliga verktyg för forskare som tar upp viktiga hälsoproblem för kvinnor. "

• Cancerkemikalie från vanlig tarmmikro
• Ny upptäckt kommer att förändra vår förståelse för gallproduktion