Revolutionerande genetisk forskning: Ny metod för att analysera bakterier i Würzburg

Revolutionerande genetisk forskning: Ny metod för att analysera bakterier i Würzburg

Den 8 maj 2025 presenterade ett forskarlag från Julius Maximilian University of Würzburg tillsammans med Helmholtz Institute for RNA-based Infection Research (HIRI) en banbrytande metod för att analysera genaktivitet i bakteriekolonier. Denna innovation, känd som bakteriell MATQ-seq, representerar en förbättrad form av encellig transkriptomik fokuserad på att fördjupa förståelsen för mångfald inom bakteriepopulationer, särskilt med avseende på patogener. Den nya metoden gör det möjligt att registrera enskilda bakteriecellers mRNA-molekyler och på så sätt identifiera aktiva gener, vilket är av stor betydelse för medicinsk forskning. Högt uni-wuerzburg.de Processen har en anmärkningsvärd cellretentionsgrad på 95 %, vilket skiljer den från traditionella metoder där förlusthastigheter på upp till 70 % är vanliga.

Studien visar att den nya tekniken kan användas för att analysera mellan 300 och 600 gener per bakteriecell. Hela processen att skapa dessa transkriptomer med en enda bakterie tar cirka fem dagar och är särskilt lämplig för mindre prover som innehåller hundratals celler. Men för större prover med hundratusentals till miljoner celler krävs olika protokoll, men de är ofta föremål för högre förluster och lägre gentäckning.

Ny forskningsplattform i Würzburg

Som en del av denna utveckling kommer Center for Microbial Single-Cell RNA-seq (MICROSEQ) att etableras i Würzburg. Denna plattform syftar till att göra teknik och expertis tillgänglig för forskargrupper över hela världen. MICROSEQ är en del av Würzburg Single-Cell Center, som även erbjuder transkriptomanalyser av enskilda eukaryota celler. Framstegen inom genetisk analys representerar både ett tekniskt framsteg och ett svar på de tidigare utmaningarna inom encellig RNA-sekvensering, som ofta orsakas av den mindre cellstorleken på bakterier jämfört med eukaryoter, såväl som svårigheterna med cellys och detektion av bakteriella transkript.

Betydelsen av denna metod är inte bara vetenskaplig, utan har också praktiska implikationer för medicinsk forskning. Det ger en djupare insikt i cellaktivitet under normala förhållanden, vid sjukdomar och som svar på mediciner. Högt nature.com De förbättringar som uppnåtts med denna teknologi visas också i ett flertal studier som visar vikten av hög gentäckning och detektion av regulatoriska små RNA på encellsnivå.

Validering och användningsområden

Den nya MATQ-seq-tekniken visar framgångsrik validering av Salmonella under olika tillväxtförhållanden och leder till ökad robusthet av protokollet och minskad felfrekvens vid läsning av genetisk information. Detta ger betydande förbättringar i kvaliteten på data som är viktiga vid studiet av bakteriefenotyper. Sådana fenotypiska heterogeniteter är avgörande för att förstå hur bakterier anpassar sig till olika miljöer.

Den ursprungliga publiceringen av resultaten fanns i tidskriften mBio och visade att metoden lämpar sig för experiment med begränsat utgångsmaterial. Detta möjliggör en detaljerad studie av små bakteriecellssubpopulationer i värdnischer, vilket också kan vara viktigt för utvecklingen av nya terapeutiska strategier. helmholtz-hiri.de betonade.