Revolusjonær genetisk forskning: Ny metode for å analysere bakterier i Würzburg

Revolusjonær genetisk forskning: Ny metode for å analysere bakterier i Würzburg

8. mai 2025 presenterte et forskerteam fra Julius Maximilian University of Würzburg, sammen med Helmholtz Institute for RNA-based Infection Research (HIRI), en banebrytende metode for å analysere genaktivitet i bakteriekolonier. Denne innovasjonen, kjent som bakteriell MATQ-seq, representerer en forbedret form for enkeltcellet transkriptomikk fokusert på å utdype forståelsen av mangfold innenfor bakteriepopulasjoner, spesielt med hensyn til patogener. Den nye metoden gjør det mulig å registrere mRNA-molekylene til individuelle bakterieceller og dermed identifisere aktive gener, noe som er av stor betydning for medisinsk forskning. Høyt uni-wuerzburg.de Prosessen har en bemerkelsesverdig celletensjonsgrad på 95 %, noe som skiller den fra tradisjonelle metoder der tapsrater på opptil 70 % er vanlige.

Studien fremhever at den nye teknikken kan brukes til å analysere mellom 300 og 600 gener per bakteriecelle. Hele prosessen med å lage disse enkeltbakterielle transkriptomene tar omtrent fem dager og er spesielt egnet for mindre prøver som inkluderer hundrevis av celler. For større prøver med hundretusener til millioner av celler kreves det imidlertid forskjellige protokoller, men er ofte utsatt for høyere tap og lavere gendekning.

Ny forskningsplattform i Würzburg

Som en del av denne utviklingen vil Center for Microbial Single-Cell RNA-seq (MICROSEQ) bli satt opp i Würzburg. Denne plattformen har som mål å gjøre teknologier og ekspertise tilgjengelig for forskningsgrupper over hele verden. MICROSEQ er en del av Würzburg Single-Cell Center, som også tilbyr transkriptomanalyser av individuelle eukaryote celler. Fremskritt innen genetisk analyse representerer både et teknologisk fremskritt og et svar på de tidligere utfordringene innen enkeltcellet RNA-sekvensering, som ofte er forårsaket av den mindre cellestørrelsen på bakterier sammenlignet med eukaryoter, samt vanskelighetene med cellelyse og påvisning av bakterielle transkripter.

Betydningen av denne metoden er ikke bare vitenskapelig, men har også praktiske implikasjoner for medisinsk forskning. Det gir en dypere innsikt i celleaktivitet under normale forhold, ved sykdommer og som respons på medisiner. Høyt nature.com Forbedringene oppnådd med denne teknologien er også demonstrert i en rekke studier som viser viktigheten av høy gendekning og påvisning av regulatoriske små RNA-er på enkeltcellenivå.

Validering og bruksområder

Den nye MATQ-seq-teknikken viser vellykket validering av Salmonella under forskjellige vekstforhold og fører til økt robusthet av protokollen og redusert feilfrekvens ved lesing av genetisk informasjon. Dette gir betydelige forbedringer i kvaliteten på data som er viktige i studiet av bakterielle fenotyper. Slike fenotypiske heterogeniteter er avgjørende for å forstå hvordan bakterier tilpasser seg ulike miljøer.

Den opprinnelige publiseringen av resultatene var i tidsskriftet mBio og viste at metoden egner seg for forsøk med begrenset utgangsmateriale. Dette muliggjør en detaljert studie av små bakteriecellesubpopulasjoner i vertsnisjer, som også kan være viktig for utviklingen av nye terapeutiske strategier. helmholtz-hiri.de understreket.