SK
Vlákna DNA na modrom pozadí
Shotgun sekvenovanie

Shotgun sekvenovanie vysvetlené: budúcnosť analýzy črevného mikrobiómu

Úvod do shotgun metagenomiky. Zisti, ako moderné sekvenovanie zachytí kompletnú DNA tvojho črevného mikrobiómu a odhalí funkčný potenciál aj vzácne organizmy.

Prehľad

Črevný mikrobióm a shotgun sekvenovanie

Výskum mikrobiómu napreduje rýchlym tempom. Sekvenovanie mikrobiómu s vysokým rozlíšením sa dnes považuje za jeden z najdôležitejších technologických pokrokov v analýze črevného mikrobiómu.

Ľudský črevný mikrobióm tvoria miliardy mikroorganizmov vrátane baktérií, vírusov, húb a ďalších mikrobiálnych foriem života. Moderné shotgun sekvenovanie dnes umožňuje oveľa komplexnejšiu analýzu tohto zložitého ekosystému než bežné metódy.

Na rozdiel od starších prístupov shotgun metagenomika neanalyzuje len jednotlivé bakteriálne markery, ale celú prítomnú mikrobiálnu DNA. Prináša tak hlbšie vedecké poznatky až na úroveň druhov vrátane funkčného potenciálu, génov rezistencie a ďalších mikroorganizmov v tvojom čreve.

Ilustrácia: shotgun sekvenovanie rozdelí DNA vzorky na fragmenty, prečíta ich a nájde baktérie, huby, vírusy a parazity
Ilustrácia: shotgun sekvenovanie rozdelí DNA vzorky na fragmenty, prečíta ich a nájde baktérie, huby, vírusy a parazity
Základy

Čo je shotgun sekvenovanie?

Shotgun sekvenovanie je moderná forma metagenomického sekvenovania, pri ktorej sa analyzujú všetky fragmenty DNA vo vzorke.

Pojem „shotgun“ opisuje princíp náhodnej fragmentácie: celá mikrobiálna DNA sa rozdelí na množstvo malých kúskov, ktoré sa potom sekvenujú paralelne. Tieto údaje sa vyhodnocujú bioinformatickými metódami a priraďujú k jednotlivým mikroorganizmom.

Na rozdiel od cielených metód shotgun metagenomika neskúma len jednotlivé bakteriálne oblasti, ale celý genetický materiál vo vzorke. Výsledkom je oveľa úplnejší obraz tvojho črevného mikrobiómu.

Shotgun sekvenovanie mikrobiómu dnes okrem iného umožňuje:

  • identifikáciu mikroorganizmov s vysokým rozlíšením
  • analýzu až na úroveň druhov
  • funkčnú analýzu mikrobiómu
  • skúmanie génov rezistencie
  • analýzu baktérií, húb, vírusov a parazitov

Preto sa shotgun sekvenovanie mikrobiómu dnes považuje za jednu z najpokročilejších metód výskumu mikrobiómu.

Rozlíšenie

Prečo je shotgun sekvenovanie také výkonné?

Ďalšia výhoda:

Shotgun metagenomika neskúma len to, ktoré mikroorganizmy sú prítomné, ale poskytuje aj informácie o genetických funkciách a mikrobiálnom metabolickom potenciáli.

Tvoj črevný mikrobióm je jedným z najzložitejších biologických ekosystémov v ľudskom tele. Mnohé tradičné metódy zachytia len malú časť jeho mikrobiálnej diverzity.

Moderné shotgun sekvenovanie ponúka pri analýze mikrobiómu výrazne vyššie rozlíšenie. Namiesto pohľadu len na širšie skupiny baktérií možno mnohé mikroorganizmy analyzovať až na úroveň druhov.

Vďaka tomu je možné rozpoznať jemnejšie rozdiely v tvojom mikrobióme. Zároveň sa dá zachytiť oveľa širšie spektrum mikrobiálnej diverzity vrátane vzácnejších a funkčne významných mikroorganizmov.

Tvoj črevný mikrobióm obsahuje milióny mikrobiálnych génov, oveľa viac než tvoj vlastný ľudský genóm.

Aj preto je moderné sekvenovanie mikrobiómu čoraz dôležitejšie vo výskume aj v personalizovanej analýze mikrobiómu.

Mnohí výskumníci dnes považujú mikrobióm za ďalší orgán ľudského tela, ktorý je dynamický, veľmi individuálny a úzko spätý so stravou, prostredím a životným štýlom.

Ekosystém

Viac než len baktérie.

Tvoj črevný mikrobióm netvoria len baktérie. Okrem bakteriálnych spoločenstiev patria do ekosystému tvojho čreva aj vírusy, huby, archeóny a bakteriofágy, teda vírusy, ktoré cielene napádajú baktérie.

Mnohé tradičné metódy sa zameriavajú najmä na bakteriálne markerové oblasti. Moderné shotgun sekvenovanie umožňuje oveľa komplexnejšiu analýzu rôznych mikrobiálnych skupín.

Vďaka tomu si môžeš nechať analyzovať:

  • Bakteriálne zloženie
  • Hubové profily tvojho črevného mikrobiómu
  • Vírusové zložky virómu
  • Bakteriofágy
  • Zložité mikrobiálne interakcie

Vzájomné pôsobenie rôznych mikroorganizmov sa dnes považuje za dôležitú súčasť výskumu mikrobiómu. Vedci čoraz viac skúmajú, ako bakteriálne, vírusové a hubové siete spoločne ovplyvňujú stabilitu ekosystému tvojho čreva.

Snímka obrazovky zo správy Microbiome 360°: funkčný potenciál mikrobiómu
Snímka obrazovky zo správy Microbiome 360°: funkčný potenciál mikrobiómu

Tieto funkčné analýzy slúžia na vedeckú a informatívnu interpretáciu mikrobiálnych vzorcov a nie sú lekárskou diagnózou.

Funkcia

Funkčná analýza črevného mikrobiómu

Zloženie tvojho mikrobiómu je len časťou celkového obrazu. Moderné shotgun sekvenovanie prináša aj funkčný pohľad na tvoj mikrobiálny ekosystém.

Tento prístup skúma, aký genetický potenciál sa v tvojom mikrobióme nachádza. Umožňuje analyzovať konkrétne mikrobiálne metabolické dráhy a funkčné vzorce.

Ťažiskové oblasti výskumu:

  • Potenciál tvorby butyrátu
  • Mikrobiálna tvorba plynov
  • Rozklad mucínu
  • Metabolické dráhy spojené so zápalom
  • Mikrobiálna metabolická aktivita

Moderné sekvenovanie mikrobiómu ti tak poskytne hlbší pohľad na funkčnú zložitosť tvojho črevného mikrobiómu, ktorý ide ďaleko za jednoduchý zoznam baktérií.

Ilustrácia: črevné baktérie a kapsula antibiotika

Analýza takýchto génov slúži na vedeckú a informatívnu interpretáciu mikrobiálnych vzorcov a nenahrádza lekársku diagnostiku rezistencie.

Rezistóm

Gény rezistencie a rezistóm

Tvoj črevný mikrobióm sa dnes považuje za jeden z najdôležitejších rezervoárov génov antibiotickej rezistencie v ľudskom tele.

Tieto gény rezistencie môžu baktériám pomôcť stať sa menej citlivými na niektoré antibiotiká. Súhrn všetkých génov rezistencie v mikrobióme sa nazýva rezistóm.

Súčasné štúdie ukazujú, že užívanie antibiotík môže ovplyvniť mikrobiálny rezistóm. Analýza génov spojených s rezistenciou zároveň nadobúda vo výskume mikrobiómu čoraz väčší význam.

Výhoda moderného shotgun sekvenovania:

Niektoré gény rezistencie možno skúmať priamo na úrovni DNA, a to oveľa komplexnejšie než pomocou tradičných kultivačných metód.

Výskum

Prečo sú gény rezistencie dnes celosvetovou témou výskumu

Svetová zdravotnícka organizácia považuje antibiotickú rezistenciu za jednu z najväčších globálnych zdravotných výziev našej doby.

Moderné metagenomické štúdie zároveň ukazujú, že tvoje črevo môže slúžiť ako veľký rezervoár mikrobiálnych génov rezistencie.

Čo je na tom obzvlášť zaujímavé:

Mnohé z týchto génov rezistencie sa nemusia nachádzať práve v choroboplodných baktériách. Aj neškodné črevné baktérie môžu niesť genetickú informáciu o rezistencii a môžu si ju vymieňať s inými mikroorganizmami.

Aj preto má shotgun metagenomika vo výskume rezistómu čoraz väčší význam.

Porovnanie

Shotgun verzus tradičné metódy

Mnohé tradičné testy mikrobiómu sú založené na takzvaných metódach 16S. Tie analyzujú najmä konkrétne bakteriálne markerové oblasti.

VlastnosťSekvenovanie 16S Shotgun sekvenovanieNaša metóda
Analýza baktériíÁno Áno
Analýza húbNie Áno
Analýza vírusovNie Áno
Gény rezistencieNie Možné
Funkčná analýzaVeľmi obmedzená Možná
Rozlíšenie na úrovni druhovČiastočné Výrazne vyššie

Shotgun sekvenovanie naopak umožňuje oveľa komplexnejšiu analýzu celej mikrobiálnej DNA. Získaš tak hlbší vedecký pohľad na bakteriálnu diverzitu, funkčný potenciál a ďalšie mikroorganizmy v ekosystéme tvojho čreva.

Preto má shotgun metagenomika v modernom výskume mikrobiómu čoraz väčší význam.

Ako to funguje

Ako prebieha analýza v Bactera?

V Bactera používame pokročilé shotgun sekvenovanie na analýzu črevného mikrobiómu s vysokým rozlíšením. Celý proces prebieha pohodlne z domu. Po odbere vzorky sa v laboratóriu izoluje mikrobiálna DNA a analyzuje sa pomocou moderných technológií sekvenovania. Získané údaje sa potom bioinformaticky vyhodnotia a zobrazia v interaktívnej online správe.

  1. Krok 1

    Odber vzorky doma

    Pohodlný odber vzorky v tvojej domácnosti

  2. Krok 2

    Izolácia DNA v laboratóriu

    Odborná izolácia mikrobiálnej DNA v našom certifikovanom laboratóriu

  3. Krok 3

    Pokročilé technológie sekvenovania

    Najmodernejšie shotgun sekvenovanie pre komplexnú analýzu

  4. Krok 4

    Bioinformatická analýza

    Pokročilé počítačové vyhodnotenie údajov o tvojom mikrobióme

  5. Krok 5

    Interaktívna online správa

    Podrobné a zrozumiteľné výsledky v tvojom osobnom prehľade

Snímka obrazovky zo správy Microbiome 360°
Snímka obrazovky zo správy Microbiome 360°

Naše analýzy slúžia na vedeckú a informatívnu interpretáciu mikrobiálnych vzorcov a nie sú lekárskou diagnózou.

Analýza

Čo môže analýza ukázať

V závislosti od analýzy možno skúmať okrem iného tieto oblasti:

  • Bakteriálna diverzita
  • Mikrobiálne zloženie
  • Huby a vírusy
  • Gény rezistencie
  • Funkčné vzorce mikrobiómu
Výhody

Prečo shotgun sekvenovanie?

Na rozdiel od tradičných metód 16S neanalyzuje shotgun sekvenovanie len vybrané skupiny baktérií. Namiesto toho analyzuje veľkú časť celej mikrobiálnej DNA.

Vyššie taxonomické rozlíšenie až na úroveň druhov

Shotgun sekvenovanie umožňuje identifikáciu na úrovni druhov, a tým presnú charakteristiku zloženia tvojho mikrobiómu. Táto úroveň detailu je nevyhnutná na pochopenie, ktoré bakteriálne kmene sú prítomné a aký môžu mať vplyv na zdravie.

Analýza húb a vírusov

Na rozdiel od sekvenovania 16S, ktoré zachytí len baktérie, shotgun sekvenovanie zachytí celý mikrobiálny ekosystém vrátane húb, vírusov a ďalších mikroorganizmov. Tento komplexný pohľad je nevyhnutný na pochopenie celej zložitosti tvojho črevného mikrobiómu.

Detekcia génov rezistencie

Shotgun sekvenovanie dokáže identifikovať gény antibiotickej rezistencie v tvojom mikrobióme a poskytne ti cenné informácie o možných vzorcoch rezistencie.

Skúmanie funkčného potenciálu

Analýzou celého genetického materiálu ti shotgun sekvenovanie ukáže, čo tvoj mikrobióm dokáže: od tvorby vitamínov až po metabolizmus konkrétnych látok. Tento funkčný pohľad ide ďalej než len zistenie, ktoré organizmy sú prítomné.

Hlbšie vedecké poznatky

Komplexné údaje zo shotgun sekvenovania umožňujú pokročilú vedeckú analýzu a výskumné využitie. Prinášajú zistenia, ktoré môžu prispieť k personalizovaným zdravotným odporúčaniam a k lepšiemu pochopeniu súvislostí medzi mikrobiómom a zdravím.

Široké využitie vo výskume

Údaje zo shotgun sekvenovania podporujú pokročilý výskum aj klinické využitie, umožňujú objavy v personalizovanej medicíne a prispievajú k čoraz lepšiemu pochopeniu úlohy mikrobiómu v ľudskom zdraví.

Žena vo svojej kuchyni rozbaľuje testovaciu súpravu Microbiome 360°
Začni

Otestuj svoj črevný mikrobióm z pohodlia domova

Získaj moderný pohľad na svoj črevný mikrobióm pohodlne z domu.

Náš domáci test spája pokročilé shotgun sekvenovanie s vedecky podloženou analýzou črevného mikrobiómu.

Tvoja online správa obsahuje informácie o:

  • bakteriálnej diverzite
  • mikrobiálnom zložení
  • funkčnom potenciáli
  • hubách a vírusoch
  • mikrobiálnych vzorcoch osi medzi črevom a mozgom
  • a oveľa viac!
Výhľad

Prečo moderné sekvenovanie črevného mikrobiómu?

Výskumníci čoraz viac očakávajú, že metagenomické sekvenovanie s vysokým rozlíšením bude v budúcnosti zohrávať ešte dôležitejšiu úlohu vo výskume mikrobiómu, v precíznej medicíne a vo výskume personalizovaného zdravia.

Výskum mikrobiómu patrí k najrýchlejšie rastúcim oblastiam moderných vied o živote. Rastúci výpočtový výkon a nové technológie sekvenovania prinášajú čoraz hlbší pohľad na zložitosť tvojho črevného mikrobiómu.

Kým staršie metódy často poskytovali len obmedzené informácie o baktériách, moderné shotgun sekvenovanie umožňuje oveľa komplexnejší pohľad na mikrobiálny ekosystém.

Moderná analýza mikrobiómu sa mení z jednoduchých zoznamov baktérií na komplexnú funkčnú analýzu ekosystému.

Časté otázky

Často kladené otázky o shotgun sekvenovaní

Čo je shotgun sekvenovanie?

Moderná metóda komplexnej analýzy mikrobiómu na úrovni DNA.

Ako funguje metagenomické sekvenovanie?

Celá mikrobiálna DNA vo vzorke sa analyzuje a bioinformaticky vyhodnotí.

Aký je rozdiel medzi sekvenovaním 16S a shotgun sekvenovaním?

Metóda 16S analyzuje najmä bakteriálne markerové oblasti. Shotgun sekvenovanie skúma celú dostupnú mikrobiálnu DNA.

Prečo shotgun sekvenovanie poskytuje viac informácií?

Pretože možno analyzovať oveľa viac genetických informácií vrátane funkčného potenciálu, húb, vírusov a génov rezistencie.

Dajú sa analyzovať vírusy a huby?

Áno, moderná shotgun metagenomika umožňuje okrem baktérií analyzovať aj ďalšie mikrobiálne skupiny.

Čo sú gény rezistencie?

Gény rezistencie sú genetické vlastnosti, vďaka ktorým môžu byť mikroorganizmy menej citlivé na niektoré antibiotiká.

Dajú sa vykonať funkčné analýzy mikrobiómu?

Shotgun sekvenovanie umožňuje pohľad na konkrétny mikrobiálny metabolický a funkčný potenciál.

Aké presné je shotgun sekvenovanie?

Shotgun sekvenovanie sa považuje za jednu z metód analýzy mikrobiómu s najvyšším rozlíšením, aké sú dnes k dispozícii.

Čo ukáže test črevného mikrobiómu?

V závislosti od metódy možno skúmať bakteriálnu diverzitu, mikrobiálne zloženie a ďalšie mikrobiologické vzorce.

Microbiome 360°Črevo
4,96 (25) €229,00
Doprava sa vypočíta v pokladniPodmienky dopravy