Rewolucyjne badania genetyczne: Nowa metoda analizy bakterii w Würzburgu

Rewolucyjne badania genetyczne: Nowa metoda analizy bakterii w Würzburgu

8 maja 2025 roku zespół badawczy z Uniwersytetu Juliusa Maximiliana w Würzburgu wraz z Instytutem Helmholtza ds. Badań nad Infekcjami opartymi na RNA (HIRI) zaprezentował przełomową metodę analizy aktywności genów w koloniach bakteryjnych. Ta innowacja, znana jako bakteryjny MATQ-seq, stanowi ulepszoną formę transkryptomiki pojedynczych komórek, skupioną na pogłębieniu zrozumienia różnorodności w populacjach bakterii, szczególnie w odniesieniu do patogenów. Nowa metoda umożliwia rejestrację cząsteczek mRNA poszczególnych komórek bakteryjnych i dzięki temu identyfikację aktywnych genów, co ma ogromne znaczenie w badaniach medycznych. Głośny uni-wuerzburg.de Proces charakteryzuje się niezwykłym współczynnikiem zatrzymywania komórek wynoszącym 95%, co odróżnia go od tradycyjnych metod, w przypadku których często występuje wskaźnik utraty komórek sięgający 70%.

W badaniu podkreślono, że nową technikę można zastosować do analizy od 300 do 600 genów na komórkę bakteryjną. Cały proces tworzenia transkryptomów pojedynczej bakterii trwa około pięciu dni i jest szczególnie odpowiedni w przypadku mniejszych próbek zawierających setki komórek. Jednakże w przypadku większych próbek zawierających setki tysięcy do milionów komórek wymagane są różne protokoły, ale często wiążą się one z większymi stratami i mniejszym pokryciem genów.

Nowa platforma badawcza w Würzburgu

W ramach tego rozwoju w Würzburgu zostanie utworzone Centrum Mikrobiologicznej Jednokomórkowej Seq RNA (MICROSEQ). Celem tej platformy jest udostępnienie technologii i wiedzy specjalistycznej grupom badawczym na całym świecie. MICROSEQ jest częścią Centrum Pojedynczych Komórek w Würzburgu, które oferuje również analizy transkryptomów poszczególnych komórek eukariotycznych. Postępy w analizie genetycznej stanowią zarówno postęp technologiczny, jak i odpowiedź na wcześniejsze wyzwania związane z sekwencjonowaniem RNA jednokomórkowych, które często są spowodowane mniejszym rozmiarem komórek bakterii w porównaniu z eukariontami, a także trudnościami w lizie komórek i wykrywaniu transkryptów bakteryjnych.

Znaczenie tej metody ma nie tylko charakter naukowy, ale ma także praktyczne implikacje dla badań medycznych. Pozwala na głębszy wgląd w aktywność komórek w normalnych warunkach, w chorobach i w odpowiedzi na leki. Głośny natura.com Ulepszenia osiągnięte dzięki tej technologii wykazano także w licznych badaniach wykazujących znaczenie wysokiego pokrycia genowego i wykrywania regulacyjnych małych RNA na poziomie pojedynczej komórki.

Walidacja i obszary zastosowań

Nowa technika MATQ-seq wykazuje pomyślną walidację w przypadku Salmonelli w różnych warunkach wzrostu i prowadzi do zwiększonej niezawodności protokołu i zmniejszenia wskaźnika niepowodzeń w odczytywaniu informacji genetycznej. Przynosi to znaczną poprawę jakości danych istotnych w badaniu fenotypów bakterii. Takie heterogeniczności fenotypowe są kluczowe dla zrozumienia, w jaki sposób bakterie przystosowują się do różnych środowisk.

Oryginalna publikacja wyników ukazała się w czasopiśmie mBio i wykazała, że ​​metoda nadaje się do eksperymentów z ograniczoną ilością materiału wyjściowego. Umożliwia to szczegółowe badanie subpopulacji małych komórek bakteryjnych w niszach żywicieli, co może być ważne dla opracowania nowych strategii terapeutycznych, a także helmholtz-hiri.de podkreślił.