Разработан каталог генов вагинальных микробов

Исследователи из Института геномных наук (IGS) Школы медицины Университета Мэриленда (UMSOM) создали первый каталог генов микробов, населяющих влагалище. Он был недавно выпущен в качестве общедоступного ресурса, который может быть использован исследователями для более глубокого понимания роли вагинальных микроорганизмов в здоровье женщин и для лечения определенных гинекологических заболеваний.

Исследование IGS, описывающее VIRGO(название каталога) и демонстрирующее его полезность в исследованиях, было опубликовано вчера(26 февраля) в Nature Communications .

«Ценность VIRGO заключается в том, что он функционирует как центральный репозиторий и как высоко масштабируемый инструмент для быстрой и точной характеристики вагинальных микробиомов», – сказал ведущий автор исследования Бинг Ма, доктор философских наук, научный сотрудник отдела микробиологии и иммунологии . «VIRGO особенно полезен для пользователей с ограниченными вычислительными навыками, которые хотят анализировать большой объем данных секвенирования и имеют доступ к ограниченной вычислительной инфраструктуре».

Сообщество микробов (микробиота), которые населяют влагалищ, играют критическую роль в здоровье и болезнях, но современные знания о генетическом и функциональном разнообразии микробиомов все еще ограничены. Ученые знают, что в оптимальных вагинальных микробиомах чаще всего доминируют один или несколько видов Lactobacillus, включая Lactobacillus crispatus, L. gasseri и L. jensenii. Исследования показывают, что эти полезные бактерии производят большое количество молочной кислоты, что приводит к кислой среде, которая защищает от вредных инфекций. Исследователи стремятся узнать больше о том, как эти бактерии способствуют здоровью и болезням женщины.

VIRGO может способствовать достижению этой цели с помощью почти 1 миллиона генов в нем, каждый из которых помечен названием бактерии, которая его несет, и своей функцией, предоставляя состав и функциональные характеристики вагинальных микробиомов. По оценкам исследователей, VIRGO содержит более 95 процентов всех генов, обнаруженных в вагинальных микробиомах. VIRGO, таким образом, является всеобъемлющим каталогом, и исследовательская группа показала, что он применим к населению из Северной Америки, Африки и Азии. В конечном счете, VIRGO способствовать и стандартизировать анализ и интерпретацию больших наборов метагеномных и мета-транскриптомных данных. VIRGO и связанные с ним файлы бесплатно доступны на этом сайте.

Ресурс был создан с использованием комбинации метагеномов, секвенированных в IGS, и геномов урогенитального бактериального изолята, частично загруженных из общедоступных репозиториев. Секвенирование проводилось с помощью Maryland Genomics, которая является частью IGS и состоит в Центре геномных ресурсов (GRC), Центре информационных ресурсов (IRC) и Лаборатории обслуживания микробиомов (MSL). Инновационные аналитические стратегии были применены для разработки VIRGO, используя вычислительную инфраструктуру и опыт группы IGS Microbiome.

Команда продемонстрировала силу VIRGO в анализе более 1500 вагинальных метагеномов. При этом исследовательская группа обнаружила, что влагалищные бактерии более генетически разнообразны, чем первоначально предполагалось, что означает, что женщины несут свою индивидуальную версию этих бактерий. Что еще более важно, они обнаружили, что оптимальная микробиота влагалища, в которой доминируют виды Lactobacillus, фактически состоит из нескольких штаммов одного и того же вида. Каждый штамм приносит уникальную функцию сообществу, и комбинация этих штаммов определяет силу защитных свойств оптимальной микробиоты влагалища.

«Это открытие является изменением парадигмы, поскольку оно отвлекает от идеи, что один штамм Lactobacillus отвечает за оптимальный микробиом»,

– сказал Жак Равель, доктор философии, профессор микробиологии и иммунологии, ассоциированный директор и старший научный сотрудник Институт Геномных Наук (IGS).

В то время как исследователи IGS будут продолжать обновлять и расширять VIRGO, они будут расширять свое понимание роли, которую играет вагинальный микробиом в таких условиях, как бактериальный вагиноз, инфекции, передаваемые половым путем, и неблагоприятные исходы акушерства, включая преждевременные роды. Их исследования финансируются Национальным институтом здравоохранения (NIH), Национальным институтом медицинских сестринских исследований (NINR), Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID) и Фондом Билла и Мелинды Гейтс.

«Факультет UMSOM предпринимает важные усилия, чтобы преобразовать наше растущее понимание микробных сообществ, связанных с человеком, в клинические биомаркеры и методы лечения», – сказал декан UMSOM Э. Альберт Рис, доктор медицинских наук, магистр делового администрирования, который также является исполнительным вице-президентом по медицинским вопросам. «Это новаторское исследование предоставляет мощные, общедоступные инструменты для исследователей, занимающихся ключевыми проблемами здоровья женщин».

DOI: 10. 1038 / s41467-020-14677-3

Вас также может заинтересовать:

Микробная память в кишечнике

Сет Шипман записал фильм в ДНК – и это только начало