Studenci uniwersytetu proponują metodę identyfikacji pochodzenia bakterii opornych na antybiotyki

Ta różnica jest ważna dla Uniwersytetu Narodowego i Meksyku, ponieważ poświadcza, że ​​istnieją eksperci i zdolność do przeprowadzania masowej analizy danych genetycznych na tym samym poziomie, co kraje rozwinięte, powiedział naukowiec z Centrum Nauk Matematycznych (CCM). , z tego forum badawczego, Nellie Selem Mojica, która była odpowiedzialna za organizację i koordynację projektu, pozyskała przedstawicieli z takich krajów jak Australia, Niemcy i Polska.

Trofeum CAMDA to najwyższe wyróżnienie przyznane przez Międzynarodowe Towarzystwo Biologii Obliczeniowej (ISCB) projektowi, który najlepiej rozwiązuje jedno z proponowanych wyzwań: identyfikację pochodzenia niektórych izolatów bakteryjnych za pomocą profili taksonomicznych i funkcjonalnych pochodzących z metagenomów wykorzystujących pochodzenie przeciwdrobnoustrojowe i/lub wyzwanie kryminalistyczne.

To był pierwszy raz, kiedy meksykańska drużyna wzięła udział w prestiżowym turnieju; Ponadto Meksyk był jedynym krajem Ameryki Łacińskiej, który wziął udział w turnieju, który odbył się w Lyonie we Francji 27 lipca z udziałem dwóch drużyn.

Zwycięski zespół składał się z 26 członków z instytucji UNAM: CCM i Escuela Nacional de Estudios Superiores (ENES), obaj Kampus Morelia; a także Instytut Nauk o Morzu i Limnologii (ICML). Podobnie instytucje zewnętrzne: Centers for Research in Mathematics (CIMAT) oraz Centre for Research and Advanced Studies (CINVESTAV).

Panel uczestniczący – matematycy, biolodzy, informatycy i inni eksperci – obejmował przedstawicieli projektu Hawaii Innovation Alliance of Rhizosphere Microbiomes, a także pracowników z C3, Amphora i Bimbo, gdzie odbywa się analiza danych biologicznych. przeprowadzone..

Sélem Mojica, ekspert w dziedzinie biomatematyki, zaprosił studentów i doktorantów z różnych dziedzin akademickich i badawczych, a także profesjonalistów z sektora prywatnego, do udziału w hackatonie wspieranym przez CCM i Mathematical Society Mexicana. Od 3 do 7 lipca w obiektach CCM członkowie zespołu spotkali się, aby zająć się jednym z wyzwań zaproponowanych przez CAMDA.

Przeanalizowali ogromne zbiory danych próbek genomowych drobnoustrojów zebranych w różnych systemach transportu publicznego na świecie oraz genomy ze szpitali, aby zbadać oporność drobnoustrojów na antybiotyki w różnych organizmach.

Po uzyskaniu wyników przesłali wstępną propozycję projektu do komitetu organizacyjnego Międzynarodowej Konferencji ISCB, który ustalił, że praca zespołu meksykańskiego była konkurencją o Trofeum CAMDA.

W imieniu grupy we wspomnianym francuskim mieście obecni byli: Adriana Heidi Contreras Peruero, doktor habilitowany w CCM; oraz badaczka ICML Mirna Vázquez Rosas Landa, która przedstawiła odpowiednio plakat i prezentację przed międzynarodowymi ekspertami.

„kilka gigabajtów”

Contreras Peruero powiedział, że prace rozpoczęły się kilka miesięcy przed hackatonem, kiedy dane zostały pobrane, a jeden ze studentów ENES przeprowadził wstępną analizę.

„Wyleczył” jakość informacji, abyśmy mogli pracować i udoskonalać wyniki. Wcześniej przeprowadziliśmy kolejny hackathon z danymi z poprzednich lat w ramach eksperymentu opisanego przez Nellie Selem.

Z kolei Vázquez Rosas Landa wyjaśnił, że jest to „kilka gigabajtów”, odpowiadających 400 metagenomom (czyli zestawom informacji genetycznych ze środowiska lub ekosystemu). To bardzo interesujące, gdy wszyscy myślimy o tym samym problemie, aby odpowiedzieć na pytanie iz takim poziomem odniesienia, wykorzystać to wszystko, aby dojść do wyników.

Te gigantyczne bazy danych odpowiadają 16 miastom rozsianym po całym świecie, w tym Nowy Jork, Tokio, Baltimore, Oakland, São Paulo i Zurych. Niektóre dane pochodzą z projektu MetaSub, który zbiera próbki, na przykład sekwencjonowanie DNA z rur lub poręczy w metrze, aby stworzyć metagenom, wyjaśnił członek ICML.

Ponadto istnieją bakterie oporne na antybiotyki, z których istnieją tak zwane „profile oporności na antybiotyki”; Z tej bazy dali nam 500 genów. Obie informacje można wykorzystać do przewidzenia, z którego miasta pochodzi próbka. Uczelnia zapewniła, że ​​w przyszłości będzie „przydatna w modelach epidemiologicznych”.

Sélem Mojica powiedział, że dzięki przechowywaniu DNA można wiedzieć, jakie drobnoustroje lub rodzaje drobnoustrojów są obecne w próbce. Na tej podstawie buduje się liczne tablice, czyli określa się, ile każdego mikroorganizmu mamy i jakie markery oporności na antybiotyki są obecne, a które nie. Każda próbka metagenomiczna może zawierać setki, a nawet tysiące różnych mikroorganizmów. Gdy sekwencje genomu zostaną uchwycone w liczbach, „możemy zastosować standardowe techniki ekologii drobnoustrojów”.

Podobną sytuacją jest widok lwów i żyraf w jednym miejscu, a wielorybów w innym, dzięki czemu możemy stwierdzić, że pierwsze pochodzą z afrykańskiej sawanny, a drugie z morza. W tym przypadku „tak jak makrozwierzęta mówią nam, które drobnoustroje są obecne, w jakich proporcjach i skąd pochodzą, tak samo profile taksonomiczne różnorodności ekologicznej drobnoustrojów”.

Aby osiągnąć wymaganą moc obliczeniową, Instytut Radioastronomii i Astrofizyki UNAM zaoferował swoje serwery do współpracy z komputerami firm CIMAT, CCM, Huawei i ICML.

Haydeé Contreras, jeden czynnik, który doprowadził ich do sukcesu, oprócz stosowania konwencjonalnych metod, Nauczanie maszynowePrzeprowadzono analizę danych topologicznych i analizę metapangenomiczną, które były nowatorskie.

Zespół otrzymał odpowiedź: tajemniczy model pochodził z Nowego Jorku. Chociaż właściwym miastem było Baltimore, Meksykanie odkryli trudności w rozróżnieniu dwóch metropolii i zaproponowali plan poprawy, a mianowicie, co należy zrobić, aby uzyskać prawdziwy szacunek i poprawić środki. Przyciągnęło to uwagę i poproszono nas o opublikowanie naszych wyników Granice w mikrobiologiiVázquez dodał Rosasa Landę.

Dochodzimy do wniosku, że konieczne jest wygenerowanie większej ilości informacji, aby uzyskać bardziej ostateczny wniosek; Dzięki temu zorientowali się, że powodem, dla którego nikt nie „przyjeżdża” do Baltimore City, jest pandemia COVID-19; Stan zagrożenia zdrowia opóźnił sekwencjonowanie metagenomów w obszarach metropolitalnych, a bazy danych były niekompletne.

https://covid19comision.unam.mx/

-ooooo-