В знаниях о микрофлоре кишечника нашелся большой пробел

На сегодняшний день ученым известна только половина бактерий, живущих в кишечнике человека. Еще столько же остаются неописанными. К такому выводу пришли российские ученые, проанализировав наборы геномов микроорганизмов. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Systems.

Одно из направлений современной биологии — изучение метагеномов (наборов геномов больших сообществ микроорганизмов, которые обитают, к примеру, в почве, воде или кишечниках животных и человека). Новый алгоритм, который разработали сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета, позволяет гораздо эффективнее исследовать именно такое генетическое «ассорти».

Исследователи предложили изучать редкие бактерии с помощью сразу двух технологий: Illumina, которая позволяет получать короткие фрагменты ДНК, и TruSeq Synthetic Long Reads (TSLR), которая помогает восстанавливать более длинные участки генома. С помощью различных математических методов биоинформатики ищут, где участки ДНК (как короткие, так и длинные) совпадают. Таким образом, ученые могут понять, какие участки пришли от часто встречающихся в метагеноме бактерий, а какие — от более редких.

«К сожалению, мы не знаем точно, какие фрагменты генома к каким бактериям относятся. Однако новый алгоритм помогает нам спрогнозировать, какого размера будет "белое пятно" — неизученная область метагенома. Эта информация позволяет увидеть полный масштаб многообразия бактериального сообщества, а значит сэкономить немало средств исследователей. По нашим расчетам, суммарная длина геномов бактерий в кишечнике человека составляет 1,3 миллиарда нуклеотидов, а длина геномов кишечных бактерий, которую на сегодня удалось восстановить исследователям, — всего 656 миллионов. Это значит, что мы знаем только около 50% микроорганизмов, которые живут у нас в животе», — рассказал один из авторов исследования, младший научный сотрудник СПбГУ Антон Банкевич.

По заявлению авторов исследования, известная половина этих микроорганизмов скорее всего самая важная, но тем не менее ученые всего мира продолжают изучать различные метагеномы и искать в них неизвестные виды бактерий. Такие находки будущем могут стать основой для новых видов антибиотиков, пестицидов или помочь в создании устойчивых к болезням овощей и фруктов. К тому же подобные исследования помогут больше узнать о различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта — от элементарного расстройства желудка до болезни Крона — тяжелого заболевания, поражающего все отделы ЖКТ: от полости рта, до прямой кишки.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.