Revolučný genetický výskum: Nová metóda na analýzu baktérií vo Würzburgu

Revolučný genetický výskum: Nová metóda na analýzu baktérií vo Würzburgu

8. mája 2025 výskumný tím z Univerzity Juliusa Maximiliana vo Würzburgu spolu s Helmholtzovým inštitútom pre výskum infekcií založených na RNA (HIRI) predstavili prelomovú metódu na analýzu génovej aktivity v bakteriálnych kolóniách. Táto inovácia, známa ako bakteriálny MATQ-seq, predstavuje vylepšenú formu jednobunkovej transkriptomiky zameranej na prehĺbenie pochopenia diverzity v rámci bakteriálnych populácií, najmä s ohľadom na patogény. Nová metóda umožňuje zaznamenať molekuly mRNA jednotlivých bakteriálnych buniek a identifikovať tak aktívne gény, čo má veľký význam pre medicínsky výskum. nahlas uni-wuerzburg.de Tento proces má pozoruhodnú mieru retencie buniek 95 %, čo ho odlišuje od tradičných metód, kde sú bežné straty až do 70 %.

Štúdia zdôrazňuje, že nová technika sa môže použiť na analýzu 300 až 600 génov na bakteriálnu bunku. Celý proces vytvárania týchto jednotlivých bakteriálnych transkriptómov trvá asi päť dní a je vhodný najmä pre menšie vzorky, ktoré obsahujú stovky buniek. Pre väčšie vzorky so stovkami tisíc až miliónmi buniek sú však potrebné rôzne protokoly, ktoré však často podliehajú vyšším stratám a nižšiemu génovému pokrytiu.

Nová výskumná platforma vo Würzburgu

V rámci tohto vývoja bude vo Würzburgu zriadené Centrum pre mikrobiálnu jednobunkovú RNA-seq (MICROSEQ). Cieľom tejto platformy je sprístupniť technológie a odborné znalosti výskumným skupinám na celom svete. MICROSEQ je súčasťou Würzburského jednobunkového centra, ktoré ponúka aj transkriptómové analýzy jednotlivých eukaryotických buniek. Pokroky v genetickej analýze predstavujú technologický pokrok aj odpoveď na predchádzajúce výzvy v sekvenovaní jednobunkovej RNA, ktoré sú často spôsobené menšou veľkosťou buniek baktérií v porovnaní s eukaryotmi, ako aj ťažkosťami pri lýze buniek a detekcii bakteriálnych transkriptov.

Význam tejto metódy nie je len vedecký, ale má aj praktické dôsledky pre medicínsky výskum. Umožňuje hlbší pohľad na bunkovú aktivitu za normálnych podmienok, pri chorobách a v reakcii na lieky. nahlas nature.com Zlepšenia dosiahnuté touto technológiou sú tiež demonštrované v mnohých štúdiách, ktoré ukazujú dôležitosť vysokého pokrytia génov a detekcie regulačných malých RNA na úrovni jednej bunky.

Validácia a oblasti použitia

Nová technika MATQ-seq ukazuje úspešnú validáciu na Salmonelle za rôznych podmienok rastu a vedie k zvýšenej robustnosti protokolu a zníženiu miery zlyhania pri čítaní genetickej informácie. To prináša výrazné zlepšenie kvality údajov dôležitých pri štúdiu bakteriálnych fenotypov. Takéto fenotypové heterogenity sú kľúčové na pochopenie toho, ako sa baktérie prispôsobujú rôznym prostrediam.

Pôvodná publikácia výsledkov bola v časopise mBio a ukázala, že metóda je vhodná pre experimenty s obmedzeným východiskovým materiálom. To umožňuje podrobné štúdium subpopulácií malých bakteriálnych buniek v hostiteľských výklenkoch, čo by mohlo byť dôležité aj pre vývoj nových terapeutických stratégií. helmholtz-hiri.de zdôraznil.