Метод метагеномики расширяет знания о вирусах

Метод метагеномного секвенирования позволяет изучать микробиомы различных сред. Его применение для исследования профагов (геномов бактериофагов, интегрированных в хромосому бактерии) расширило понимание вирусов, встраивающихся в геномы бактерий, и их пользы для хозяев.

Кандидат наук Университета Флиндерс Лора Инглис, участница лаборатории FAME, в своей новой работе, опубликованной в журнале Microorganisms ("How Metagenomics Has Transformed Our Understanding of Bacteriophages in Microbiome Research"), описывает преимущества подхода.

Ключевые преимущества и вызовы метагеномики

• Метод особенно полезен для поиска фагов в разных условиях среды.
• Растущее число последовательностей в базах данных имеет плюсы (больше данных) и минусы (сложность ручной обработки).
• Часто загруженным геномам не хватает подробных метаданных, что затрудняет их использование в будущих проектах.

Роль и стратегии бактериофагов

• Фаги играют значительную роль в микробиомах: могут защищать хозяина от инфекций и предоставлять полезные гены (например, устойчивость к антимикробным препаратам).
• Их взаимодействие с хозяином зависит от среды.
• На выбор стратегии (лизис или лизогения) влияют несколько факторов, но для масштабного сравнения этих стратегий в разных средах необходимо сначала решить проблемы с обработкой данных.

Перспективы и решения

• Изучение метагеномов и профагов может дать важные сведения о здоровье человека и состоянии окружающей среды.
• Автоматическая сортировка последовательностей с помощью машинного обучения на основе таксономического или функционального профиля — возможное решение проблем ручной обработки. Однако алгоритмы требуют обучения на тщательно подобранных данных.

Данная работа — одна из семи недавних публикаций лаборатории FAME, которая предоставляет ресурсы для ускорения исследований микробиома.