Revolutionær genetisk forskning: Ny metode til at analysere bakterier i Würzburg

Revolutionær genetisk forskning: Ny metode til at analysere bakterier i Würzburg

Den 8. maj 2025 præsenterede et forskerhold fra Julius Maximilian University of Würzburg sammen med Helmholtz Institute for RNA-based Infection Research (HIRI) en banebrydende metode til at analysere genaktivitet i bakteriekolonier. Denne innovation, kendt som bakteriel MATQ-seq, repræsenterer en forbedret form for enkeltcellet transkriptomik fokuseret på at uddybe forståelsen af ​​mangfoldighed inden for bakteriepopulationer, især med hensyn til patogener. Den nye metode gør det muligt at registrere individuelle bakteriecellers mRNA-molekyler og dermed identificere aktive gener, hvilket har stor betydning for medicinsk forskning. Højt uni-wuerzburg.de Processen har en bemærkelsesværdig celletilbageholdelsesrate på 95 %, hvilket adskiller den fra traditionelle metoder, hvor tabsrater på op til 70 % er almindelige.

Undersøgelsen fremhæver, at den nye teknik kan bruges til at analysere mellem 300 og 600 gener pr. bakteriecelle. Hele processen med at skabe disse enkeltbakterielle transkriptomer tager omkring fem dage og er særligt velegnet til mindre prøver, der omfatter hundredvis af celler. For større prøver med hundredtusinder til millioner af celler kræves der imidlertid forskellige protokoller, men de er ofte genstand for større tab og lavere gendækning.

Ny forskningsplatform i Würzburg

Som en del af denne udvikling vil Center for Mikrobiel Enkelcelle-RNA-seq (MICROSEQ) blive oprettet i Würzburg. Denne platform har til formål at gøre teknologier og ekspertise tilgængelige for forskningsgrupper verden over. MICROSEQ er en del af Würzburg Single-Cell Center, som også tilbyder transkriptomanalyser af individuelle eukaryote celler. Fremskridtene inden for genetisk analyse repræsenterer både et teknologisk fremskridt og et svar på de tidligere udfordringer inden for enkeltcellet RNA-sekventering, som ofte er forårsaget af den mindre cellestørrelse af bakterier sammenlignet med eukaryoter, samt vanskelighederne med cellelyse og påvisning af bakterielle transkripter.

Betydningen af ​​denne metode er ikke kun videnskabelig, men har også praktiske konsekvenser for medicinsk forskning. Det giver en dybere indsigt i celleaktivitet under normale forhold, i sygdomme og som reaktion på medicin. Højt nature.com Forbedringerne opnået med denne teknologi er også demonstreret i adskillige undersøgelser, der viser vigtigheden af ​​høj gendækning og påvisning af regulatoriske små RNA'er på enkeltcelleniveau.

Validering og anvendelsesområder

Den nye MATQ-seq-teknik viser vellykket validering af Salmonella under forskellige vækstbetingelser og fører til øget robusthed af protokollen og reduceret fejlrate ved læsning af genetisk information. Dette medfører betydelige forbedringer i kvaliteten af ​​data, der er vigtige i studiet af bakterielle fænotyper. Sådanne fænotypiske heterogeniteter er afgørende for at forstå, hvordan bakterier tilpasser sig forskellige miljøer.

Den oprindelige publicering af resultaterne var i tidsskriftet mBio og viste, at metoden er velegnet til forsøg med begrænset udgangsmateriale. Dette muliggør den detaljerede undersøgelse af små bakterielle cellesubpopulationer i værtsnicher, hvilket også kan være vigtigt for udviklingen af ​​nye terapeutiske strategier helmholtz-hiri.de understreget.