Каталог генов микрофлоры влагалища

Actu PRO : Un catalogue des gènes du microbiote vaginal

Появился каталог генов всех бактерий микрофлоры влагалища, а также функций этих генов. Этот общедоступный ресурс позволит облегчить работу исследователей и обеспечит лучшее понимание роли микроорганизмов влагалища в поддержании женского здоровья.

 

К 2003 году был полностью расшифрован геном человека. В 2008 году была начата расшифровка геномов популяций микроорганизмов, населяющих организм человека (проекты MetaHIT и HMP1), а впоследствии — анализ их вклада в состояние здоровья (IHMC2). Информация, содержащаяся в этих базах, очень важна для понимания структуры и функций микробных сообществ, а также их роли в развитии заболеваний, однако преимущественно она относится к микрофлоре кишечника. Ситуация изменилась в начале 2020 года после публикации VIRGO - каталога генов микрофлоры влагалища3.

VIRGO — самый полный каталог генов микрофлоры влагалища

VIRGO содержит метагеномные данные (n = 264) и данные полных геномов (n = 308), полученные при анализе образцов и изолятов бактерий мочеполовой системы. В основном база содержит данные о бактериях, а также генетические последовательности нескольких вирусов и грибков. Каталог включает почти миллион неизбыточных* бактериальных генов, классифицированных по таксономическому разряду и функции. VIRGO хранит информацию о 95 процентах микрофлоры влагалища, и его можно использовать при работе с представителями различных этнических групп4, что позволяет давать характеристику генам микрофлоры, анализировать их распространенность и экспрессию. Уже доказано, что внутривидовое разнообразие представителей микрофлоры влагалища значительно больше, чем считалось ранее. Полученных данных достаточно для того, чтобы усомниться в идее доминирования основного штамма лактобактерий (Lactobacillus).

VOG — семейства белков, сгруппированные по функциям

После введения в VIRGO гены транслировали и группировали по семействам образуемых ими белков и их функциям во втором каталоге – VOG (ортологические группы влагалища). Ученые использовали этот каталог для поиска новых вариантов белков. В результате была выявлена ранее неизвестная замена аланина на валин в аминокислотной последовательности токсина, выделяемого гарднереллой (Gardnerella vaginalis). Таким образом каталог позволяет идентифицировать различные варианты одного и того же белка, формулировать предположения о биологической значимости таких вариантов и выдвигать новые гипотезы.

Быстрый и точный инструмент

VIRGO — быстрый, точный и многогранный инструмент для описания микрофлоры влагалища: он позволяет всесторонне изучить группы бактерий влагалища и имеет генно-ориентированную структуру, позволяющую составлять описание по функции и таксономическим характеристикам. Для него также характерна высокая масштабируемость, высокая чувствительность, позволяющая описывать малочисленные бактерии, и простота при оценке генетического многообразия и внутривидового разнообразия. VIRGO будет особенно полезен пользователям с ограниченными навыками владения компьютером, при работе в условиях большого объема данных для секвенирования и/или ограниченной вычислительной инфраструктуры.

 

*не создающих повторный код для одного и того же белка

1Проект «микробиом человека» (Human Microbiome Project)

2Международный консорциум «Микробиом человека» (International Human Microbiome Consortium)

3Интегрированный каталог неизбыточных генов влагалища (Vaginal integrated non-redundant gene catalog)

4Северная Америка, Африка и Азия

 

Источники:

Ma B, France MT, Crabtree, J. et al. A comprehensive non-redundant gene catalog reveals extensive within-community intraspecies diversity in the human vagina. Nat Commun 11, 940 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-14677-3