Revoluční genetický výzkum: Nová metoda pro analýzu bakterií ve Würzburgu

Revoluční genetický výzkum: Nová metoda pro analýzu bakterií ve Würzburgu

Dne 8. května 2025 představil výzkumný tým z Univerzity Julia Maximiliana ve Würzburgu spolu s Helmholtz Institute for RNA-based Infection Research (HIRI) průlomovou metodu pro analýzu genové aktivity v bakteriálních koloniích. Tato inovace, známá jako bakteriální MATQ-seq, představuje vylepšenou formu jednobuněčné transkriptomiky zaměřené na prohloubení porozumění diverzitě v bakteriálních populacích, zejména s ohledem na patogeny. Nová metoda umožňuje zaznamenat molekuly mRNA jednotlivých bakteriálních buněk a identifikovat tak aktivní geny, což má velký význam pro lékařský výzkum. Hlasitý uni-wuerzburg.de Tento proces má pozoruhodnou míru retence buněk 95 %, což jej odlišuje od tradičních metod, kde jsou běžné ztráty až 70 %.

Studie zdůrazňuje, že novou techniku ​​lze použít k analýze 300 až 600 genů na bakteriální buňku. Celý proces vytváření těchto jednotlivých bakteriálních transkriptomů trvá asi pět dní a je vhodný zejména pro menší vzorky, které zahrnují stovky buněk. Pro větší vzorky se stovkami tisíc až miliony buněk jsou však vyžadovány různé protokoly, které však často podléhají vyšším ztrátám a nižšímu genovému pokrytí.

Nová výzkumná platforma ve Würzburgu

V rámci tohoto rozvoje bude ve Würzburgu založeno Centrum pro mikrobiální jednobuněčnou RNA-seq (MICROSEQ). Tato platforma má za cíl zpřístupnit technologie a odborné znalosti výzkumným skupinám po celém světě. MICROSEQ je součástí Würzburg Single-Cell Center, které také nabízí transkriptomové analýzy jednotlivých eukaryotických buněk. Pokroky v genetické analýze představují jak technologický pokrok, tak reakci na předchozí výzvy v sekvenování jednobuněčné RNA, které jsou často způsobeny menší velikostí buněk bakterií ve srovnání s eukaryoty, stejně jako potížemi s lýzou buněk a detekcí bakteriálních transkriptů.

Význam této metody není jen vědecký, ale má i praktické důsledky pro lékařský výzkum. Umožňuje hlubší vhled do buněčné aktivity za normálních podmínek, při nemocech a v reakci na léky. Hlasitý nature.com Zlepšení dosažená touto technologií jsou také demonstrována v mnoha studiích ukazujících důležitost vysokého genového pokrytí a detekce regulačních malých RNA na úrovni jedné buňky.

Validace a oblasti použití

Nová technika MATQ-seq ukazuje úspěšnou validaci na salmonelách za různých růstových podmínek a vede ke zvýšené robustnosti protokolu a snížené míře selhání při čtení genetické informace. To přináší výrazné zlepšení kvality dat důležitých při studiu bakteriálních fenotypů. Takové fenotypové heterogenity jsou klíčové pro pochopení toho, jak se bakterie přizpůsobují různým prostředím.

Původní publikace výsledků byla v časopise mBio a ukázala, že metoda je vhodná pro experimenty s omezeným výchozím materiálem. To umožňuje podrobné studium subpopulací malých bakteriálních buněk v hostitelských nikách, což by mohlo být také důležité pro vývoj nových terapeutických strategií. helmholtz-hiri.de zdůraznil.