Amplikonsko zaporedje 16S rRNA je v zadnjem desetletju služilo kot ključni pristop za razumevanje strukture in dinamike mikrobne skupnosti ter vpliva okoljskih razmer nanje. Analiza sekvenc, ki so deponirane v podatkovnih bazah, pa je v mnogih primerih bila prepuščena posameznikom, ki so odvisni od množice analitskih orodij, ki v mnogih primerih niso posodobljena in so že zastarela. 

16S rRNA analiza se v večini primerov uporablja za taksonomsko razvrstitev. Kljub temu pa bogastvo podatkov o 16S rRNA omogoča dostop do neizkoriščenega nabora informacij, ki presegajo taksonomijo 16S rRNA (rod, OTU, ASV), kot so predvideni funkcionalni geni, encimske reakcije in presnovne poti. Na ta način predstavlja taka analiza en korak pred metagenomiko, ki je zaenkrat še dražja od sekvenciranja 16S rRNA. 

Odvisno od velikosti podatkov in zapletenosti analiz (ravni genus-, OTU-, ASV-) delovni tok GUMPP omogoča največjo možno uporabo informacij, ki so prisotne v sekvencah amplikona 16S rRNA, tako da ustvari dodatne tri vrste podatkov, ki se približajo multiomskemu pogledu mikrobiote: metagenomski funkcionalni geni, encimske reakcije in presnovne poti. 

Dr. Blaž Stres je pri predstavitvi raziskave izpostavil: »Črevesna mikrobiota je sestavljena iz ogromnega števila različnih bakterij, arhej, gliv in praživali, poleg virusov in različnih mobilnih elementov. Vsi ti mikrobi sodelujejo z gostiteljem (npr. človekom), okoljskimi dražljaji in med seboj, tako da ustvarjajo ogromno raznolikost kemičnih spojin, ki igrajo ključno vlogo pri razvoju, počutju in staranju gostiteljev. Program GUMPP omogoča obsežne študije mikrobioma in s tem ustvarja analitične priložnosti za razumevanje, kako te skupnosti delujejo in se odzivajo na njihove zapletene okoljske dražljaje. Čeprav sta znanje o taksonomiji in funkcionalnih genih mikroorganizmov pomembna, so funkcionalni geni bolj povezani z encimskimi reakcijami in presnovnimi potmi. Kar vedno bolj kaže na to, da mikrobiom vpliva na zdravstveno stanje gostitelja in napredovanje različnih kroničnih bolezni. Poleg tega je mikrobiom vključen v vrsto presnovnih motenj, od presnovnega sindroma in debelosti do avtoimunskih bolezni, psiholoških motenj in okužb.«

Avtorji članka so dr. Boštjan Murovec (Fakulteta za elektrotehniko), Leon Deutsch (Biotehniška fakulteta) in dr. Blaž Stres (Biotehniška fakulteta, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo in Inštitut Jožef Stefan). 

Povezava do junijske številke revije Metabolites 

Povezava do članka General Unified Microbiome Pipeline (GUMPP) for Large Scale, Streamlined and Reproducible Analysis of Bacterial 16S rRNA Data to Predicted Microbial Metagenomes, Enzymatic Reactions and Metabolic Pathways