Микробиом

Каталог

Метагеномное секвенирование является многообещающим подходом для выявления и характеристики организмов и их функциональных характеристик при сложных полимикробных инфекциях. Метагеномные анализы осложняются большим количеством человеческой нуклеиновой кислоты, что сильно занижает долю выявляемого микробного генома. Кроме того, многие микробы, особенно в дыхательных образцах (например, в образцах мокроты человека), могут продуцировать большое количество внеклеточной нуклеиновой кислоты, происходящей либо из биопленки, либо из мертвых клеток. Это вносит дополнительные искажения в результаты анализа.

Основным подходом в обогащении пробы нуклеиновой кислотой микробиома является обработка образца, в котором эукариотические клетки хозяина тем или иным способом уже разрушены, нуклеазами. Нуклеазы разрушают нуклеиновую кислоту эукариотических клеток, тем самым значительно снижая нагрузку на последующий анализ.

Микробные клетки в забираемом образце ведут себя по-разному. Их состояние и выживаемость в пробе зависит от целого ряда факторов, например, таких, как локальное происхождение образца, способ забора образца и его последующего хранения, состава образца, содержащихся в образце других клеток и их состояния и.т.д..

При обработке нуклеазами разрушается не только нуклеиновая кислота разрушенных эукариотических клеток включая внеклеточную микробную нуклеиновую кислоту, но и микробные клетки, которые оказались поврежденными, частично разрушенными и имеющие повреждения в мембране. Такие микробные клетки можно считать либо мертвыми, либо «частично» живыми.

Окрашенная красным Rickettsia rickettsii

https://en.wikipedia.org/wiki/Rickettsia

Отдельной задачей является выявление бактерий, размножающихся внутри эукариотических клеток. Большинство бактерий живут внеклеточно, но некоторые живут и размножаются преимущественно внутри клеток. Облигатные внутриклеточные патогены способны расти, размножаться и вызывать заболевание только в клетках хозяина. Такими патогенами являются представители из класса Rickettsia, Shigella, Chlamydia, Listeria и некоторых других.

Факультативные внутриклеточные патогены способны жить и размножаться как внутри, так и вне клеток хозяина. Примеры этих патогенов включают Salmonella typhi, представителей рода Brucella, Francisella tularensis, Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis, представителей родов Legionella и Listeria, и Mycobacterium tuberculosis.

Внутриклеточные паразиты играют важную роль в инфекционных заболеваниях человека.