Ottenere e integrare informazioni trascrittomiche sull’ospite e sui microrganismi commensali dallo stesso campione offre una prospettiva unica nell’approfondire le dinamiche di interazione. Grazie a meta-transcriptome detector (MTD) potrebbe essere possibile.
A spiegare come si è arrivati a questo risultato è il lavoro di Fei Wu e colleghi del Texas Biomedical Research Institute (USA), pubblicato su Briefings in Bioinformatics.
Microbiota, microbioma e patologie
Sono molti i microrganismi a contribuire allo sviluppo di malattie quali tumori, infezioni, disturbi psicologici ecc.
Una profonda e sistematica conoscenza di queste dinamiche è quindi fondamentale per, non solo intervenire adeguatamente, ma anche per giocare d’anticipo prevenendone lo sviluppo. All’analisi delle caratteristiche e dell’impronta genetica del microbioma, quello che mancava (finora), era la possibilità di integrare informazioni da ospite e commensali ottenute da uno stesso campione.
Vediamo quindi le principali caratteristiche di questo nuovo strumento e come è stato validato.
Meta-transcriptome detector
Considerando come il principale obiettivo di MTD sia di correlare informazioni proprie dell’ospite e dei microrganismi commensali in una sola analisi, caratteristiche essenziali sono:
- supporto di molteplici database genomici, inclusi quelli di microrganismi quali batteri, virus ecc.
- annotazione e quantificazione di espressione genica
- analisi statistica e di correlazione tra espressione genica e fattori dell’ospite (età, genere etc.)
- correlazione tra caratteristiche dell’ospite e microbioma in termini di espressione genica e pathways metabolici
- filtri per la rimozione di artefatti o risultati non validi sono inclusi
- installazione e uso facile ed immediato
Per la sua validazione, i ricercatori hanno quindi considerato dati relativi al tratto di colon discendente ed esperimenti con una popolazione di cellule selezionata (single-cells, cellule cerebrali murine) dimostrando ad esempio come:
- Debaryomyces sia correlato significativamente con UBE2I e IL27RA, geni propri dell’ospite
- l’espressione di C1QTNF8 si correli a un gruppo di batteri quali Yarrowial ipolytica, Aspergillus chevalieri, Roseburia hominis e Anaerostipes hadrus
- l’amplificazione cromosomica (regione 8q24) sia associata con Saccharomyces eubayanus, il complesso di biogenesi 1 con Helicobacter cinaedi (negativa)
- Plasmodium vivax e i geni dell’ospite (modello murino in questo caso), GRIA2 in particolare, abbiano una correlazione positiva ed altamente significativa suggerendo un’elevata interazione di questo ceppo con l’ospite
Conclusioni
MTD è quindi un valido ed automatico strumento per analisi integrative ospite-commensali a livello sia di tessuto sia di singola popolazione cellulare, fornendo quindi una prospettiva unica nell’approfondimento delle dinamiche tra questi due ecosistemi.
