Een nieuwe methode voor de analyse van alle bacteriële genen, het zogeheten metagenoom van de intestinale microbiota zal ons inzicht in de werking van de microbiota bij aandoeningen zoals obesitas, diabetes type II of de ziekte van Crohn in een stroomversnelling brengen.
Volgens schattingen wordt het darmkanaal van elke mens bevolkt door 100.000 miljard bacteriën van wel duizend verschillende soorten. Slechts 15% van die bacteriën zijn echter vandaag bekend, dankzij het bepalen van de nucleïnezuurvolgorde in hun DNA (sequencing). De internationale samenwerking binnen het MetaHIT-consortium zal die decodering aanzienlijk vooruit helpen. Ze is gebaseerd op drie hypothesen over de abundantie van de bacteriële genen:
- Voor elke bacteriesoort in de microbiota van een individu is de abundantie van de genen constant, aangezien elke bacterie van eenzelfde soort dezelfde genen bezit.
- Tussen individuen varieert de abundantie van de genen in de microbiota afhankelijk van de hoeveelheid bacteriesoorten.
- Tussen individuen behoren de genen waarvan de abundantie evenredig varieert, tot eenzelfde bacteriesoort.
Dankzij de analyse van 396 Deense en Spaanse stoelgangstalen was het mogelijk om de 3,9 miljoen genen uit de catalogus onder te verdelen in 7381 groepen genen die samen voorkomen. Ongeveer 10% van die groepen kwam overeen met bacteriesoorten die metagenomic species (MGS) worden genoemd; 85% daarvan waren onbekende bacteriesoorten. De overige 90% kwam overeen met groepen bacterievirussen, plasmiden (circulaire DNA-fragmenten van bacteriën) of genen die bacteriën tegen virusaanvallen beschermen.
Dankzij deze nieuwe aanpak zijn de onderzoekers erin geslaagd het volledige genoom van 238 onbekende MGS te reconstrueren en dat zónder voorafgaande bacteriekweek. Daar wringt namelijk het schoentje bij dit soort onderzoek: de meeste bacteriën in het darmkanaal kunnen niet in een lab worden gekweekt. Deze nieuw ontwikkelde methode betekent niet alleen een aanzienlijke vereenvoudiging bij de analyse van de genen in de microbiota. Ze draagt uiteindelijk ook bij tot de analyse van de werking van de microbiota en de impact van de omgeving, waaronder de voeding.
Bron : Henrik Bjørn Nielsen et al. A method for identifying metagenomic species and variable genetic elements by exhaustive co-abundance binning. Nature Biotechnology, 6 juillet 2014. doi:10.1038/nbt.2939
