Επαναστατική γενετική έρευνα: Νέα μέθοδος για την ανάλυση βακτηρίων στο Würzburg

Επαναστατική γενετική έρευνα: Νέα μέθοδος για την ανάλυση βακτηρίων στο Würzburg

Στις 8 Μαΐου 2025, μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Julius Maximilian του Würzburg, μαζί με το Ινστιτούτο Helmholtz για Έρευνα Λοιμώξεων με βάση το RNA (HIRI), παρουσίασαν μια πρωτοποριακή μέθοδο για την ανάλυση της γονιδιακής δραστηριότητας σε βακτηριακές αποικίες. Αυτή η καινοτομία, γνωστή ως βακτηριακή MATQ-seq, αντιπροσωπεύει μια βελτιωμένη μορφή μονοκυτταρικής μεταγραφομικής που επικεντρώνεται στην εμβάθυνση της κατανόησης της ποικιλομορφίας εντός των βακτηριακών πληθυσμών, ιδιαίτερα όσον αφορά τα παθογόνα. Η νέα μέθοδος καθιστά δυνατή την καταγραφή των μορίων mRNA μεμονωμένων βακτηριακών κυττάρων και έτσι τον εντοπισμό ενεργών γονιδίων, κάτι που έχει μεγάλη σημασία για την ιατρική έρευνα. Μεγαλόφωνος uni-wuerzburg.de Η διαδικασία έχει ένα αξιοσημείωτο ποσοστό κατακράτησης κυττάρων 95%, γεγονός που την διαφοροποιεί από τις παραδοσιακές μεθόδους όπου τα ποσοστά απώλειας έως και 70% είναι κοινά.

Η μελέτη υπογραμμίζει ότι η νέα τεχνική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση μεταξύ 300 και 600 γονιδίων ανά βακτηριακό κύτταρο. Η όλη διαδικασία δημιουργίας αυτών των μονοβακτηριακών μεταγραφωμάτων διαρκεί περίπου πέντε ημέρες και είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για μικρότερα δείγματα που περιλαμβάνουν εκατοντάδες κύτταρα. Ωστόσο, για μεγαλύτερα δείγματα με εκατοντάδες χιλιάδες έως εκατομμύρια κύτταρα, απαιτούνται διαφορετικά πρωτόκολλα, αλλά συχνά υπόκεινται σε υψηλότερες απώλειες και χαμηλότερη γονιδιακή κάλυψη.

Νέα ερευνητική πλατφόρμα στο Würzburg

Ως μέρος αυτής της ανάπτυξης, το Κέντρο Μικροβιακών Μονοκυτταρικών RNA-seq (MICROSEQ) θα δημιουργηθεί στο Würzburg. Αυτή η πλατφόρμα στοχεύει να κάνει τις τεχνολογίες και την τεχνογνωσία προσβάσιμες σε ερευνητικές ομάδες σε όλο τον κόσμο. Το MICROSEQ είναι μέρος του Κέντρου Μονών Κυττάρων του Würzburg, το οποίο προσφέρει επίσης αναλύσεις μεταγραφής μεμονωμένων ευκαρυωτικών κυττάρων. Οι εξελίξεις στη γενετική ανάλυση αντιπροσωπεύουν τόσο μια τεχνολογική πρόοδο όσο και μια απάντηση στις προηγούμενες προκλήσεις στον προσδιορισμό αλληλουχίας μονοκυττάρου RNA, που συχνά προκαλούνται από το μικρότερο κυτταρικό μέγεθος βακτηρίων σε σύγκριση με τους ευκαρυώτες, καθώς και από τις δυσκολίες στη λύση των κυττάρων και την ανίχνευση βακτηριακών μεταγραφών.

Η σημασία αυτής της μεθόδου δεν είναι μόνο επιστημονική, αλλά έχει και πρακτικές επιπτώσεις στην ιατρική έρευνα. Επιτρέπει μια βαθύτερη εικόνα της κυτταρικής δραστηριότητας σε φυσιολογικές συνθήκες, σε ασθένειες και σε απόκριση σε φάρμακα. Μεγαλόφωνος φύση.com Οι βελτιώσεις που επιτυγχάνονται με αυτήν την τεχνολογία καταδεικνύονται επίσης σε πολυάριθμες μελέτες που δείχνουν τη σημασία της υψηλής γονιδιακής κάλυψης και της ανίχνευσης ρυθμιστικών μικρών RNA σε επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων.

Επικύρωση και τομείς εφαρμογής

Η νέα τεχνική MATQ-seq δείχνει επιτυχή επικύρωση της σαλμονέλας υπό διαφορετικές συνθήκες ανάπτυξης και οδηγεί σε αυξημένη ευρωστία του πρωτοκόλλου και μειωμένο ποσοστό αποτυχίας στην ανάγνωση γενετικών πληροφοριών. Αυτό επιφέρει σημαντικές βελτιώσεις στην ποιότητα των δεδομένων που είναι σημαντικά για τη μελέτη βακτηριακών φαινοτύπων. Τέτοιες φαινοτυπικές ετερογένειες είναι ζωτικής σημασίας για να κατανοήσουμε πώς τα βακτήρια προσαρμόζονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα.

Η αρχική δημοσίευση των αποτελεσμάτων ήταν στο περιοδικό mBio και έδειξε ότι η μέθοδος είναι κατάλληλη για πειράματα με περιορισμένο αρχικό υλικό. Αυτό επιτρέπει τη λεπτομερή μελέτη μικρών υποπληθυσμών βακτηριακών κυττάρων σε κόγχες ξενιστών, οι οποίες θα μπορούσαν να είναι σημαντικές για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών στρατηγικών. helmholtz-hiri.de τόνισε.