Det har tarmsjukdomar och Östersjön gemensamt

Nu har forskare vid bland annat KTH utvecklat en ny och unik metod för att studera flera bakteriers arvsmassa p? en och samma g?ng. Den ska ligga till grund för en ökad först?else för hur Östersjön fungerar, men ocks? för tarmbakterier som p?verkar människors hälsa.

Du känner igen beskrivningen: I dina tarmar kryllar det runt cirka 2 kilo bakterier som kommunicerar med ditt immunsystem.
Den här situationen vill forskarna gärna studera och ta reda p? mer om. Ett sätt för att uppn? det – bättre först?else för hur bakterier fungerar och interagerar med sin omgivning – är att studera bakteriernas arvsmassa.
Problemet hittills har dock varit att det g?tt ganska l?ngsamt att studera arvsmassan i bakterierna var och en för sig. Dessutom har vissa bakterier varit sv?ra att odla i laboratorium delvis för att de är beroende av andra bakterier runt omkring sig.
? Tillsammans har vi forskare utvecklat en metod, en algoritm, som grupperar fragment av arvsmassa fr?n olika bakterier. P? det här sättet blir det lättare att först? ett ekosystem av bakterier. Metoden gör att vi slipper odla bakterierna, vilket kan vara sv?rt, utan kan plocka dem direkt fr?n den plats där de lever, säger Anders Andersson, forskningsledare p? KTH och verksam p? Science for Life Laboratory.
S? här fungerar metoden: En hel “soppa” best?ende av bakterier DNA-sekvenseras samtidigt. Fragmenten grupperas sedan s? att varje s? att säga pusselbit av arvsmassan kopplas samman med rätt bakterie. Information fr?n DNA-sammansättning och mängd kombineras av programmet som använder en statistisk modell för att lista ut vilka fragment som kommer fr?n en och samma art.
? Den här metoden är mycket kraftfull och helt automatisk. Den fungerar bra för bakterier och andra mikroorganismer, men tyvärr inte s? bra för större livsformer. Man kan inte mala ner en skog och sedan särskilja att det här är arvsmassan fr?n en gran, och den här arvsmassan kommer fr?n en tall. Träd och andra större organismer har för stor arvsmassa för det, säger Anders Andersson.
Vad kan d? forskningen och metoden leda fram till? Vilken användning har samhället för det? Sparar vi n?gra pengar? G?r n?got snabbare att utföra?
? Idag räddar metoden nog inga liv, men p? sikt skulle den kunna göra det. Man har nu börjat använda metagenomik för att analysera kliniska prover för att p? s? sätt identifiera bakterier som orsakar sjukdomar, och i studien som vi är aktuella med nu har vi till exempel studerat bakterier fr?n ett utbrott av aggressiv E. coli. som skördat människoliv. Men det behöver inte bara handla om hälsorelaterade problem. Metoden kan ocks? användas p? bakterieplankton. I Östersjön finns det tusentals olika arter, och även om ett f?tal är dominanta – ett par hundra stycken – s? kan metoden komma till användning för nya insikter om just Östersjön, säger Anders Andersson.
Mer i detalj innebär metoden – som g?r under namnet metagenomik – att man extraherar DNA fr?n ett prov och sekvenserar miljontals korta DNA-bitar som sedan pusslas ihop i datorn till längre genom-fragment. Kruxet är sedan att lista ut vilka genom fragment som tillhör samma art. Det är detta problem som forskarlaget har en lösning p? med sitt nya datorprogram som kallas för CONCOCT.
? Jag fortsätter att fascineras av att statistisk teori och kraftfulla datorer kan ge oss ny kunskap om miljö och mikrobiologi. Metagenomik genererar stora datamängder och fler liknande algoritmer kommer att behövas i framtiden, säger Johannes Alneberg, doktorand p? KTH och första författare för studien.
Metodutvecklingen har utförts av en grupp forskare ledda av Anders Andersson fr?n KTH och Christopher Quince fr?n University of Glasgow.
Studien har publiceras i Nature Methods med rubriken “Binning metagenomic contigs by coverage and composition” och författare är Johannes Alneberg, Brynjar Smári Bjarnason, Ino de Bruijn, Melanie Schirmer, Joshua Quick, Umer Z. Ijaz, Leo Lahti, Nicholas J. Loman, Anders F. Andersson och Christopher Quince
För mer information, kontakta Anders Andersson p? 073 – 983 89 62 eller [email protected]

0000Skicka som e-post
Share this

Authors

Related posts

Top