Le séquençage transcriptomique fait progresser la recherche en microbiomique.

La recherche sur le transcriptome microbien se concentre sur l'analyse de l'ARN provenant de micro-organismes dans un environnement spécifique ou à une période donnée, afin d'obtenir des informations sur la transcription des gènes et de fournir des preuves solides pour étudier la régulation de l'expression génique différentielle chez les micro-organismes.

Séquençage transcriptomique les technologies permettent non seulement la découverte de nouveaux microorganismes qui influencent le développement des maladies et l'efficacité thérapeutique, mais offrent également des outils bénéfiques pour analyser la composition des communautés microbiennes dans des environnements spécifiques, surveiller les infections microbiennes et comprendre les interactions entre les bactéries et les médicaments.

Analyse transcriptomique comparative de la base moléculaire génétique des mutants de souches industrielles.

L'ARN et ses produits de dégradation sont des composants fonctionnels importants largement utilisés dans l'industrie alimentaire. Guo et al. utilisé l'Illumina HiSeq 2500 pour séquencer l'ADNc obtenu par transcription inverse de l'ARNm de Saccharomyces cerevisiae et a exploré le mécanisme génétique de la haute synthèse d'ARN dans le mutant chimique de la souche de Saccharomyces cerevisiae BY23-195. Les résultats ont montré que la biogenèse des ribosomes, la méiose, le transport de l'ARN, la voie de signalisation des kinases activées par les mitogènes (MAPK), le métabolisme du tryptophane, le métabolisme du carbone et la voie de régulation de la longévité étaient étroitement associés à un métabolisme nucléique élevé dans Saccharomyces cerevisiae.

Analyse transcriptomique combinée à l'analyse génomique des mécanismes de résistance aux antimicrobiens.

La résistance antimicrobienne (RAM) a le potentiel de devenir une urgence sanitaire mondiale et devrait tuer plus de personnes que le cancer d'ici 2050. Des chercheurs ont réalisé un séquençage de nouvelle génération des transcriptomes de quatre paires de groupes phylogénétiquement liés. Acinetobacter baumannii isolats avec des susceptibilités différentes. Cinq mécanismes potentiels différents de résistance aux médicaments dans A. baumannii ont été identifiés, fournissant une base pour diagnostiquer et traiter les patients infectés par A. baumannii pour le traitement et le pronostic.

Comparaisons du contenu génétique entre isolats appariés (Roe C et al. 2020)

La technologie de transcriptomique aide à identifier de nouveaux microbes pertinents pour le traitement du cancer.

Les chercheurs ont utilisé la technologie de transcriptomique pour identifier deux souches de Bifidobacterium breve qui peuvent influencer le développement du cancer et l'efficacité du traitement du cancer en réduisant la croissance tumorale chez des souris atteintes de cancer colorectal MC38. Des analyses immunitaires et transcriptomiques approfondies ont montré que l'amélioration B. bref souches améliorant l'immunité anticancéreuse médiée par les lymphocytes.

Effet des thérapeutiques contre le cancer et B. bref pressions sur le transcriptome intestinal (Yoon Y) et al. 2021)

Les transcriptomes microbiens favorisent la recherche sur la diversité des communautés.

La parodontite est une maladie buccale d'une prévalence mondiale causée par une dysbiose écologique du microbiome parodontal. Le profilage transcriptomique des principaux micro-organismes buccaux dans le parodonte à l'aide de la transcriptomique a permis d'identifier des nucléocytosomes dans l'écotope parodontal avec des profils d'expression génique différents de ceux en culture de laboratoire. Un total de 127 729 SNPs a été identifié dans les transcrits de l'écotone parodontal, qui présentent des fréquences similaires en santé et en maladie et couvrent l'ensemble du génome, suggérant un hôte en évolution. La diversité des communautés microbiennes est une caractéristique importante de leur adaptation à la nature, donc inférer la nature fonctionnelle de la pertinence microbienne à partir de données de laboratoire doit être abordé avec prudence.

Comparaison entre l'expression génique dans la parodontite et la culture en laboratoire pour Porphyromonas gingivalis (Deng Z L) et al. 2018)

Résumé

Ces dernières années, les techniques de recherche ciblant la transcriptomique microbienne ont également évolué. Au niveau des gènes, elle est passée de la validation complémentaire des ARN fragmentaires avec des échantillons microbiens à un séquençage direct de ARNs de longueur complète pour obtenir des informations sur les séquences ; au niveau spatial, il a évolué des transcriptomes de population traditionnels à des études aux niveaux spatial, unicellulaire et épigénétique. Avec la maturation continue de la technologie des transcriptomes, cela ne manquera pas d'accélérer la compréhension plus approfondie de l'expression transcriptionnelle et des informations réglementaires des microorganismes dans différents habitats, ce qui favorisera grandement les progrès dans le domaine de la microbiologie.

Références :

1. Guo X, Zhao B, Zhou X, et al. Analyse de la base moléculaire de Saccharomyces cerevisiae mutant avec un contenu élevé en acides nucléiques par transcriptomique comparative. Recherche Alimentaire Internationale, 2021, 142 : 110188.
2. Roe C, Williamson C H D, Vazquez A J, et al. Les études d'association à l'échelle du génome bactérien (bGWAS) et la transcriptomique identifient des mécanismes de résistance antimicrobienne cryptiques dans Acinetobacter baumannii. Frontières en santé publique, 2020, 8 : 451.
3. Yoon Y, Kim G, Jeon B N, et al. Le Bifidobacterium spécifique à la souche améliore l'efficacité des thérapies anticancéreuses chez les souris porteuses de tumeurs. Cancers, 2021, 13(5) : 957.
4. Deng Z L, Sztajer H, Jarek M, et al. Des mondes à part – les profils transcriptomiques des microbes buccaux clés dans la poche parodontal comparés à une culture de laboratoire unique reflètent des interactions synergétiques. Frontières en Microbiologie, 2018, 9 : 124.