Home Medizin Neue Tech-IDs identifizieren wichtige Mikroben in Sekundenschnelle

Neue Tech-IDs identifizieren wichtige Mikroben in Sekundenschnelle

von NFI Redaktion

Mehr als die Hälfte der Zellen im menschlichen Körper sind nicht menschlich, sondern Mikroben. Jede Mikrobe stellt einzigartige Moleküle oder Metaboliten her, und deren Untersuchung ist entscheidend für das Verständnis der Rolle des Mikrobioms bei Gesundheit und Krankheit.

Angesichts der unzähligen Mikroben und Metaboliten, die im Umlauf sind – im wahrsten Sinne des Wortes Billionen -, ist es schwierig festzustellen, welche Mikrobe welches Molekül hergestellt hat und ob ein Molekül von einer Mikrobe oder dem Wirt stammt.

Die Forscher der University of California San Diego haben nun ein öffentliches Suchtool namens microbeMASST entwickelt, das Mikroben innerhalb von Sekunden den von ihnen produzierten Metaboliten zuordnet. Dieses Tool hat das Potenzial, die medizinische Wissenschaft und mikrobiombasierte Therapien zu revolutionieren, so die Forscher.

Das Tool wurde aus 100 Millionen Datenpunkten entwickelt, die von Wissenschaftlern weltweit gesammelt wurden. Es durchsucht eine Datenbank mit 60.000 Mikrobenmetaboliten, um anhand von Datenmerkmalen in komplexen Proben diejenigen Mikroben zu identifizieren, die bestimmte Moleküle hergestellt haben.

Die Moleküle, die Mikroben produzieren, können verschiedene Funktionen im Körper haben und sind Teil des Metaboloms. Diese Metaboliten können beispielsweise die Kommunikation, den Stoffwechsel, die Entzündungsmodulation und sogar die Beeinflussung des Gehirns beeinflussen. Die Untersuchung dieser Metaboliten wird als Metabolomik bezeichnet.

Das Tool, das als Tandem-Massenspektrometrie bekannt ist, nutzt eine ausgefallene Waage, um alle Moleküle in einer Probe zu wiegen und ihre Struktur zu verstehen. Durch Eingabe von Massenspektrometriedaten kann das Tool Mikroben anhand von Molekülsignaturen oder Markern in einer Probe identifizieren.

Das microbeMASST-Tool wurde bereits erfolgreich eingesetzt, um den Ursprung von Molekülen in menschlichen Organproben zu identifizieren. Das Team plant nun, das Tool mit weiteren Daten über die Wirkung von Medikamenten, Krankheitszuständen, Diätinterventionen und Alter auf das Mikrobiom zu verknüpfen.

Was kommt als nächstes

Das Projekt ist Teil einer Initiative der National Institutes of Health zum Aufbau eines internationalen Archivs für mikrobielle Metaboliten und ihrer Funktionen, dem Collaborative Microbial Metabolite Center. Dieses Archiv umfasst Daten von Mikroben aus verschiedenen Ökosystemen und könnte nicht nur die menschliche Gesundheit, sondern auch andere Ökosysteme besser verstehen helfen.

Die Forscher planen auch, das Tool mit Genomdaten zu vergleichen, um herauszufinden, welche mikrobiellen Gene bestimmte Metaboliten produzieren. Diese neuen Erkenntnisse könnten einen großen Einfluss auf die Erforschung und Therapie verschiedener Krankheiten haben.

Related Posts

Adblock Detected

Please support us by disabling your AdBlocker extension from your browsers for our website.