البحث الجيني الثوري: طريقة جديدة لتحليل البكتيريا في فورتسبورغ

البحث الجيني الثوري: طريقة جديدة لتحليل البكتيريا في فورتسبورغ

في 8 مايو 2025، قدم فريق بحث من جامعة يوليوس ماكسيميليان في فورتسبورغ، بالتعاون مع معهد هيلمهولتز لأبحاث العدوى المستندة إلى الحمض النووي الريبي (HIRI)، طريقة رائدة لتحليل نشاط الجينات في المستعمرات البكتيرية. يمثل هذا الابتكار، المعروف باسم MATQ-seq البكتيري، شكلاً محسنًا من نسخ الخلايا المفردة التي تركز على تعميق فهم التنوع داخل المجموعات البكتيرية، خاصة فيما يتعلق بمسببات الأمراض. تتيح الطريقة الجديدة تسجيل جزيئات mRNA للخلايا البكتيرية الفردية وبالتالي تحديد الجينات النشطة، وهو أمر ذو أهمية كبيرة للبحث الطبي. عالي uni-wuerzburg.de تتمتع هذه العملية بمعدل ملحوظ للاحتفاظ بالخلايا يصل إلى 95%، مما يميزها عن الطرق التقليدية حيث تكون معدلات فقدان الخلايا شائعة حتى 70%.

وتسلط الدراسة الضوء على أنه يمكن استخدام التقنية الجديدة لتحليل ما بين 300 إلى 600 جين لكل خلية بكتيرية. تستغرق العملية الكاملة لإنشاء هذه النسخ المنفردة من البكتيريا حوالي خمسة أيام، وهي مناسبة بشكل خاص للعينات الأصغر التي تشمل مئات الخلايا. ومع ذلك، بالنسبة للعينات الأكبر التي تحتوي على مئات الآلاف إلى الملايين من الخلايا، يلزم بروتوكولات مختلفة، ولكنها غالبًا ما تكون عرضة لخسائر أعلى وتغطية جينية أقل.

منصة بحثية جديدة في فورتسبورغ

وكجزء من هذا التطوير، سيتم إنشاء مركز RNA-seq للخلية الميكروبية الواحدة (MICROSEQ) في فورتسبورغ. تهدف هذه المنصة إلى جعل التقنيات والخبرات في متناول مجموعات البحث في جميع أنحاء العالم. يعد MICROSEQ جزءًا من مركز فورتسبورغ للخلية الواحدة، والذي يقدم أيضًا تحليلات النسخ للخلايا حقيقية النواة الفردية. يمثل التقدم في التحليل الجيني تقدمًا تكنولوجيًا واستجابة للتحديات السابقة في تسلسل الحمض النووي الريبي للخلية الواحدة، والتي غالبًا ما تنتج عن صغر حجم خلية البكتيريا مقارنة بخلايا حقيقيات النوى، فضلاً عن الصعوبات في تحلل الخلايا واكتشاف النسخ البكتيرية.

ولا تقتصر أهمية هذه الطريقة على الجانب العلمي فحسب، بل إن لها أيضًا آثارًا عملية على الأبحاث الطبية. فهو يتيح نظرة أعمق لنشاط الخلايا في الظروف الطبيعية وفي الأمراض وفي الاستجابة للأدوية. عالي Nature.com كما تظهر التحسينات التي تم تحقيقها باستخدام هذه التكنولوجيا في العديد من الدراسات التي توضح أهمية التغطية الجينية العالية والكشف عن الرناوات التنظيمية الصغيرة على مستوى الخلية المفردة.

التحقق من الصحة ومجالات التطبيق

تُظهر تقنية MATQ-seq الجديدة التحقق الناجح من السالمونيلا في ظل ظروف نمو مختلفة وتؤدي إلى زيادة قوة البروتوكول وتقليل معدل الفشل في قراءة المعلومات الوراثية. وهذا يجلب تحسينات كبيرة في نوعية البيانات الهامة في دراسة الأنماط الظاهرية البكتيرية. تعتبر هذه التباينات المظهرية ضرورية لفهم كيفية تكيف البكتيريا مع البيئات المختلفة.

تم نشر النتائج الأصلية في مجلة mBio وأظهرت أن الطريقة مناسبة للتجارب ذات المواد الأولية المحدودة. وهذا يتيح إجراء دراسة تفصيلية للمجموعات السكانية الفرعية للخلايا البكتيرية الصغيرة في البيئات المضيفة، والتي قد تكون مهمة لتطوير استراتيجيات علاجية جديدة، أيضًا helmholtz-hiri.de أكد.