15:12
Comentarii Adauga Comentariu

_ Software-ul Emu folosește gena comună pentru a profila comunitățile microbiene

_ Emu software folosește o genă comună pentru a profila comunitățile microbiene

O parte a unei gene este mai bună decât niciuna atunci când identifică o specie de microbi. Dar pentru informaticienii de la Universitatea Rice, o parte nu a fost suficientă în urmărirea unui program care să identifice toate speciile dintr-un microbiom.

Emu, software-ul lor de profilare a comunității microbiene, identifică eficient speciile bacteriene prin valorificarea ADN-ului lung. secvențe care se întind pe întreaga lungime a genei studiate.

Proiectul Emu condus de informaticianul Todd Treangen și studenta absolventă Kristen Curry de la Școala de Inginerie George R. Brown din Rice facilitează analiza unui microbiom genetic cheie. cercetătorii folosesc pentru a sorta speciile de bacterii care ar putea fi dăunătoare – sau utile – pentru oameni și pentru mediu.

Ținta lor, 16S, este o subunitate a genei ARNr (acid ribonucleic ribozomal), a cărei utilizare a fost inițiat de Carl Woese în 1977. Această regiune este foarte conservată în bacterii și arhei și conține, de asemenea, regiuni variabile care sunt esențiale pentru separarea genurilor și speciilor distincte.

„Este folosită în mod obișnuit pentru analiza microbiomului, deoarece este prezentă într-un toate bacteriile și majoritatea arheilor”, a spus Curry, aflată în al treilea an în grupul Treangen. „Din acest motiv, există regiuni care au fost conservate de-a lungul anilor, care facilitează țintirea. În secvențierea ADN-ului, avem nevoie de părți ale acestuia să fie aceleași în toate bacteriile, astfel încât să știm ce să căutăm și apoi avem nevoie de părțile să fie diferite, astfel încât să putem deosebi bacteriile.”

Studiul echipei Rice, cu colaboratori din Germania și de la Houston Methodist Research Institute, Baylor College of Medicine și Texas Children's Hospital, apare în revista Nature. Metode.

„Cu ani în urmă aveam tendința de a ne concentra asupra bacteriilor rele – sau a ceea ce credeam că este rău – și nu prea ne păsa de celelalte”, a spus Curry. „Dar a existat o schimbare în ultimii 20 de ani în cazul în care credem că poate unele dintre acele bacterii care s-au agățat înseamnă ceva.

„La asta ne referim drept microbiom, toate organismele microscopice dintr-un mediu. ", a spus ea. "Mediile studiate în mod obișnuit includ apa, solul și tractul intestinal, iar microbii au demonstrat că afectează culturile, captarea carbonului și sănătatea umană."

Emu, numele extras de la sarcina sa de " așteptări-maximizare”, analizează secvențe 16S de lungime completă de la bacterii procesate de un secvențior portabil Oxford Nanopore MinION și utilizează o corecție sofisticată a erorilor pentru a identifica speciile pe baza a nouă „regiuni hipervariabile” distincte.

„Cu tehnologia anterioară am a putut citi doar o parte din gena 16S", a explicat Curry. "Are aproximativ 1.500 de perechi de baze, iar cu secvențierea cu citire scurtă puteți secvența doar până la 25%-30% din această genă. Cu toate acestea, aveți nevoie într-adevăr de gena cu lungime completă pentru a obține o precizie la nivel de specie.”

Dar nici cea mai nouă tehnologie nu este perfectă, permițând erorilor să se alunece în secvențe.

" Deși ratele de eroare au scăzut în ultimii ani, acestea pot avea încă până la 10% erori în interiorul unei secvențe individuale de ADN, în timp ce speciile pot fi separate printr-o mână de diferențe în gena lor 16S”, a spus Treangen, profesor asistent de informatică specializat. în urmărirea bolilor infecțioase. „Distingerea erorii de secvențiere de diferențele adevărate a reprezentat principala provocare de calcul a acestui proiect de cercetare.

„O problemă este că o mare parte a erorii este nealeatorie, ceea ce înseamnă că poate apărea în mod repetat în anumite poziții. , și apoi începe să arate ca diferențe adevărate în loc de eroare de secvențiere”, a spus el.

„O altă problemă este că pot exista mii de specii bacteriene într-o probă dată, creând un amestec complex de microbi care poate exista la abundențe mult sub rata erorii de secvențiere", spuse Treangen. „Aceasta înseamnă că nu ne putem baza pur și simplu pe limite ad-hoc pentru a distinge semnalul de eroare”.

În schimb, Emu învață să distingă între semnal și eroare comparând o multitudine de secvențe lungi, mai întâi față de un șablon și apoi unul față de celălalt, rafinându-și corectarea erorilor în mod iterativ pe măsură ce profilează comunitățile microbiene. În experimentele efectuate, valorile false pozitive au scăzut semnificativ în Emu în comparație cu alte abordări atunci când se analizează aceleași seturi de date.

„Citirile lungi reprezintă o tehnologie disruptivă pentru cercetarea microbiomului”, a spus Treangen. „Scopul lui Emu a fost de a valorifica toate informațiile conținute în gena 16S de lungime completă, fără a masca nimic, pentru a vedea dacă am putea obține apeluri mai precise la nivel de gen sau specie. Și exact asta am realizat cu Emu, datorită unui efort de colaborare fructuos, multidisciplinar.”

Alexander Dilthey, profesor de microbiologie genomică și imunitate la Universitatea Heinrich Heine, Düsseldorf, Germania, este autorul corespondent al lucrării.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Atmosfera Pământului poate fi sursa de apă lunară

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

_ Un scandal foarte britanic: Claire Foy este prezentată ca ducesa de Argyll în primul trailer al dramei BBC

_ Prințesa Charlene și Prințul Albert participă împreună la ceremonia de deschidere a Festivalului TV de la Monte Carlo

_ Formarea galaxiei pitice observată folosind AstroSat din India

_ Studiul inspectează un grup deschis tânăr NGC 3293

_ Astronomii descoperă 21 de noi candidați pitice albe cu masă extrem de mică

_ O nouă analiză arată cum se pot forma norii de sulf în atmosfera lui Venus

_ Creditorii Ucrainei acceptă îngheţarea pe doi ani a datoriei de 20 miliarde de dolari în străinătate

_ China a provocat această criză — SUA trebuie să o câștige

_ Propunerea echipei de cercetare ar putea revoluționa medicina spațială, îmbunătățirea sănătății astronauților

_ Explorarea modului în care stelele își determină propriile mase

_ Echipa masculină de handbal CS Dinamo București a câştigat meciul amical cu Potaissa Turda

_ După ce a depășit infecția cu noul coronavirus, Joe Biden pleacă într-o vacanță pe plajă în Carolina de Sud

_ Arsenal anunță că Calum Chambers a devenit al treilea jucător al Gunners care a contractat coronavirus

_ Comisia Europeană anunţă lansarea pe orbită a doi sateliţi Galileo care au primit numele unor copii câştigători ai unui concurs de desen


Pag.1
Nr. de articole la aceasta sectiune: 16, afisate in 1 pagina.