Nuevo software para un análisis rápido y sencillo de microbios ambientales

Los investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen están desarrollando un método fácil de usar para reconstruir y analizar el ARNr de SSU a partir de datos sin procesar del metagenoma. Primero, los antecedentes: los microbiólogos tradicionalmente determinan con qué organismos están tratando usando el ARN ribosómico de subunidad pequeña o en el gen corto del ARNr SSU. Este gen marcador permite identificar a casi cualquier ser vivo, ya sea una bacteria o un animal, y así asignarlo a su lugar en el árbol de la vida. Una vez que se conoce la posición en el árbol de la vida, se pueden diseñar sondas de ADN específicas para hacer que los organismos sean visibles en un enfoque llamado FISH (hibridación fluorescente in situ). FISH tiene muchas aplicaciones, por ejemplo, para clasificar células o para registrar microscópicamente su morfología o posición espacial. Este enfoque, que va del ADN al gen, al árbol y de la sonda a la imagen, se denomina "enfoque de ARNr de ciclo completo". Para hacer medible el ARNr de SSU, generalmente se amplifica con la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Hoy, sin embargo, la PCR está siendo reemplazada cada vez más por la denominada metagenómica, que registra la totalidad de todos los genes en un hábitat. Los rápidos avances metodológicos ahora permiten la producción rápida y eficiente de grandes cantidades de tales datos metagenómicos. El análisis se realiza utilizando segmentos de secuencia de ADN significativamente más cortos, mucho más cortos que el gen SSU, que luego se ensamblan laboriosamente y se colocan en los llamados genomas ensamblados metagenómicamente (MAG). Los fragmentos cortos de genes no proporcionan ARNr de SSU completo, e incluso en muchos ensamblajes y MAG no encontramos este importante gen marcador. Esto dificulta la identificación molecular de organismos en metagenomas, compararlos con bases de datos existentes o incluso visualizarlos específicamente con FISH. phyloFlash proporciona un remedio Investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen presentan ahora un método que cierra esta brecha y permite reconstruir y analizar el ARNr de SSU a partir de datos sin procesar del metagenoma. "Este software llamado phyloFlash, que está disponible gratuitamente a través de GitHub, combina el enfoque de ARNr de ciclo completo para la identificación y visualización de microorganismos no cultivados con análisis metagenómico; ambas técnicas están bien establecidas en el Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen". explica Harald Gruber-Vodicka, quien desarrolló principalmente el método. "phyloFlash comprende todos los pasos necesarios, desde la preparación de la base de datos del genoma necesaria (en este caso SILVA), la extracción de datos y la clasificación taxonómica, a través del ensamblaje, hasta la vinculación de secuencias SSU rRNA y MAGs". Además, el software es muy fácil de usar y tanto la instalación como la aplicación están en gran parte automatizadas. Especialmente indicado para comunidades sencillas Gruber-Vodicka y su colega Brandon Seah, quienes son los primeros autores compartidos de la publicación que ahora presenta phyloFlash en la revista mSystems, provienen de la investigación de simbiosis. Las comunidades con las que tratan en este campo de investigación son comparativamente simples: por lo general, un organismo huésped vive junto con uno o un puñado de simbiontes microbianos. Estas comunidades son especialmente adecuadas para el análisis con phyloFlash. "Por ejemplo, investigamos mucho sobre el mejillón de aguas profundas Bathymodiolus, que alberga varios subinquilinos bacterianos", dice Gruber-Vodicka. "Con la ayuda de esta comunidad bien estudiada, pudimos probar si phyloFlash funciona y cuán confiablemente funciona". Y, de hecho, el nuevo software identificó de forma fiable tanto el mejillón como sus diversos simbiontes. Niko Leisch, también investigador de simbiosis en el Instituto Max Planck de Microbiología Marina, probó phyloFlash en pequeños gusanos redondos marinos. Los análisis de varios de estos nematodos mostraron que algunas de las especies de estos gusanos discretos podrían estar asociadas con simbiontes. "Estos emocionantes destellos subrayan el gran potencial de nuestro método simple y rápido", señala Gruber-Vodicka. OpenSource y multipropósito phyloFlash es un software de código abierto. Una extensa documentación y una comunidad muy activa garantizan su prueba continua y su desarrollo posterior. "PhyloFlash ciertamente no solo es interesante para los microbiólogos", enfatiza Gruber-Vodicka. "Ya ahora, numerosos científicos de diversos campos de investigación hacen uso de nuestro software. La simple instalación fue ciertamente útil en este sentido, ya que reduce el umbral de uso". Este carácter interactivo y de fácil acceso también es particularmente importante para Brandon Seah, quien ahora trabaja en el Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo : "Lo más satisfactorio para mí de este proyecto es ver a otras personas usando nuestro software para impulsar su propia investigación. ", dice Seah. "Desde el principio, agregamos funciones y desarrollamos el software en respuesta a los comentarios de los usuarios. Estos usuarios no son solo colegas del pasillo, sino también personas del otro lado del mundo que lo han probado y se han puesto en contacto con nosotros en línea. Subraya cómo el código abierto es más productivo y beneficioso tanto para el desarrollo de software como para la ciencia ". El software phyloFlash en GitHub : https://github.com/HRGV/phyloFlash phyloFlash manual disponible en https://hrgv.github.io/phyloFlash/

Noticias son aqui

Nuevo software para un análisis rápido y sencillo de microbios ambientales

Puestos afines

Un estudio histórico ha proporcionado información por primera vez sobre los scooters eléctricos

Los cajeros automáticos alemanes siguen siendo bombardeados mientras los delincuentes explotan la preferencia en efectivo

Una nueva investigación propone un enfoque computacional para predecir la distribución de productos

También lee

Rise of the Beasts finalmente disponible para transmitir

Un estudio explora la frecuencia con la que los niños diagnosticados con gripe experimentan efectos secundarios neuropsiquiátricos graves

NBCUniversal multado después de podar árboles cerca de trabajadores en huelga

Ayo Edebiri habla sobre qué personaje de acción en vivo de Marvel quiere interpretar

Noticias son aqui