Глобальный микробный идентификатор
Геномно -эпидемиологическая база данных для глобальной идентификации микроорганизмов или глобальный микробный идентификатор. [1] представляет собой платформу для хранения полногеномного секвенирования данных микроорганизмов , идентификации соответствующих генов и сравнения геномов для обнаружения и отслеживания вспышек инфекционных заболеваний и новых патогенов . [2] База данных содержит два типа информации: 1) геномная информация о связанных с микроорганизмами микроорганизмах , 2) метаданные об этих микроорганизмах, такие как эпидемиологические сведения. В базу данных включены все роды микроорганизмов: бактерии , вирусы , паразиты и грибы . [ нужна ссылка ]
Технология
[ редактировать ]Для генотипирования микроорганизмов для медицинского диагноза или других целей ученые могут использовать широкий спектр методов профилирования ДНК , таких как полимеразная цепная реакция , гель-электрофорез в импульсном поле или мультилокусное типирование последовательностей . Осложнением такого широкого разнообразия методов является сложность стандартизации методов, лабораторий и микроорганизмов, которую можно преодолеть, используя полный код ДНК генома, полученный путем полногеномного секвенирования. [3] Для простой диагностической идентификации информация о секвенировании всего генома микробиологического образца вводится в глобальную геномную базу данных и сравнивается с помощью процедур BLAST с геномами, уже присутствующими в базе данных. [4] Кроме того, данные полногеномного секвенирования можно использовать для обратного расчета различных методов генотипирования перед полногеномным секвенированием, поэтому ранее собранная ценная информация не теряется. [5] [6] Для глобального микробиологического идентификатора геномная информация связана с широким спектром метаданных о конкретном микробном клоне и включает важную клиническую и эпидемиологическую информацию, такую как глобальные места обнаружения, варианты лечения и устойчивость к противомикробным препаратам , что делает его общим инструментом микробиологической идентификации. Это делает возможным персонализированное лечение микробных заболеваний, а также системы отслеживания в реальном времени для глобального надзора за инфекционными заболеваниями в целях безопасности пищевых продуктов и здоровья человека . [ нужна ссылка ]
Инициатива
[ редактировать ]Инициатива создания базы данных возникла в 2011 году, когда было выполнено несколько предварительных условий: 1) полногеномное секвенирование стало зрелой и серьезной альтернативой другим методам генотипирования; [7] [8] 2) цена полногеномного секвенирования начала резко падать и в некоторых случаях ниже цены традиционной идентификации, 3) стали доступны огромные объемы ИТ- ресурсов и быстрый Интернет , и 4) существует идея, что посредством межотраслевого сотрудничества и подход «Единое Здоровье» позволяет лучше контролировать инфекционные заболевания. [9] [10]
Начиная со второго тысячелетия многие микробиологические лаборатории, а также национальные институты здравоохранения начали проекты по секвенированию генома для секвенирования коллекций инфекционных агентов, которые они имели в своих биобанках . [11] [12] Тем самым создаются частные базы данных и отправляются модельные геномы в глобальные базы данных нуклеотидов, такие как GenBank Национального центра биотехнологической информации. [13] или базу данных нуклеотидов EMBL . [14] Это создало огромное количество геномной информации и независимые базы данных как для эукариотических , так и для прокариотических геномов. [15] [16] [17] Научное сообщество в целом признало необходимость дальнейшей интеграции этих баз данных и гармонизации сбора данных, а также связи геномных данных с метаданными для оптимальной профилактики инфекционных заболеваний. [18] В 2011 году несколько центров по контролю за инфекционными заболеваниями и другие организации выступили с инициативой проведения серии международных научных и политических встреч с целью разработки общей платформы и лучшего понимания потенциала интерактивной микробиологической геномной базы данных. Первая встреча состоялась в Брюсселе в сентябре 2011 года. [19] [20] за которыми последовали встречи в Вашингтоне (март 2012 г.) и Копенгагене. [21] (февраль 2013 г.). Помимо экспертов со всего мира, к акции были привлечены межправительственные организации, в частности Всемирная организация здравоохранения и Всемирная организация по охране здоровья животных . [ нужна ссылка ]
План развития
[ редактировать ]Подробная дорожная карта [22] Для разработки базы данных был установлен следующий общий график:
- 2010 - 2012: Разработка пилотных систем. [4]
- 2011–2013: Международный структурный стартап с формированием международной основной группы, анализом настоящего и будущего ландшафта для создания базы данных и дипломатическими усилиями по объединению соответствующих групп.
- 2012–2016: Разработка надежной ИТ-основы базы данных, а также разработка новых алгоритмов и программного обеспечения для анализа генома.
- 2017–2020: Построение глобального решения, включая создание сетей и региональных хабов.
Руководящий комитет
[ редактировать ]Текущие участники:
- Эрик Браун, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов , США
- Эми Которн, Всемирная организация здравоохранения , Швейцария
- Йорген Шлундт, Наньянский технологический университет , Сингапур.
- Дэвид Дж. Липман , Национальный центр биотехнологической информации , США.
- Алисдер Уотерспун, Агентство по пищевым стандартам , Великобритания.
- Патом Саванпаньялерт, Министерство здравоохранения Таиланда.
- Дэвид Хейман, Агентство по охране здоровья , Великобритания.
- Марион Купманс , Медицинский центр Университета Эразма , Национальный институт общественного здравоохранения и окружающей среды Нидерландов .
- Масами Т. Такеучи, Продовольственная и сельскохозяйственная организация
- Винченко Капорале, Всемирная организация здоровья животных
Бывшие участники:
- Стивен М. Массер, Управление по контролю за продуктами и лекарствами , США.
- Анжелик Тричер, Всемирная организация здравоохранения , Швейцария.
См. также
[ редактировать ]- Проект микробиома человека
- Полногеномное секвенирование
- Профилирование ДНК
- Проект «Личный геном»
- Список секвенированных геномов эукариот
- Список секвенированных бактериальных геномов
- Список секвенированных геномов архей
- Предиктивная медицина
- Персонализированная медицина
- база данных ДНК
- Интегрированные микробные геномы
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Глобальный микробный идентификатор» . Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 г. Проверено 23 декабря 2012 г.
- ^ Шлундт, Дж (2011). «Пришло время создать глобальную геномную базу данных микроорганизмов» (PDF) . Монитор дипломатии в области здравоохранения . 3 (2): 2–3. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 23 декабря 2012 г.
- ^ Шендюр, Дж (2008). «Секвенирование ДНК нового поколения». Природная биотехнология . 26 (10): 1135–1145. дои : 10.1038/nbt1486 . ПМИД 18846087 . S2CID 6384349 .
- ^ Перейти обратно: а б «Центр геномной эпидемиологии» . www.genomicepidemiology.org .
- ^ Иноуе, М; и др. (2012). «Типирование последовательностей короткого чтения (SRST): типы последовательностей с несколькими локусами из коротких чтений» . БМК Геномика . 13 : 388. дои : 10.1186/1471-2164-13-338 . ПМЦ 3460743 . ПМИД 22827703 .
- ^ Ларсен, М.В.; и др. (2012). «Мультилокусное секвенсивное типирование бактерий, секвенированных с полным геномом» . Журнал клинической микробиологии . 50 (4): 1355–1366. дои : 10.1128/JCM.06094-11 . ПМЦ 3318499 . ПМИД 22238442 .
- ^ Занкари, Э; и др. (2013). «Генотипирование с использованием полногеномного секвенирования является реалистичной альтернативой надзору, основанному на фенотипическом тестировании на чувствительность к противомикробным препаратам» . Журнал антимикробной химиотерапии . 68 (4): 771–7. дои : 10.1093/jac/dks496 . ПМИД 23233485 .
- ^ Данн, ВМ; и др. (2012). «Секвенирование нового поколения и полногеномное секвенирование в диагностической клинической микробиологической лаборатории». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний . 31 (8): 1719–17126. дои : 10.1007/s10096-012-1641-7 . ПМИД 22678348 . S2CID 11511739 .
- ^ Актуальные темы микробиологии и иммунологии, том 366 (2013). Маккензи, Дж. С.; Джегго, М.; Дашак, П.; Рихт, Дж. (ред.). Единое здоровье: взаимодействие человека, животных и окружающей среды при возникновении новых инфекционных заболеваний . Спрингер. п. 280. ИСБН 978-3-540-70961-9 .
{{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Вилинга, PR; Шлундт, Дж (2013). Безопасность пищевых продуктов: в центре подхода «Единое здоровье» к борьбе с зоонозами . Актуальные темы микробиологии и иммунологии. Том. 366. стр. 3–17. doi : 10.1007/82_2012_238 (неактивен 13 июля 2024 г.). ISBN 978-3-642-35845-6 . ПМК 7121890 . ПМИД 22763857 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( справка ) CS1 maint: DOI неактивен с июля 2024 г. ( ссылка ) - ^ Краткое изложение геномных баз данных. «База данных бактериальных геномов» .
- ^ Информация о проектах WGS от EBI. «Проекты WGS» .
- ^ Геномный браузер NCBI. «Геномная информация организма» .
- ^ Геномный браузер EMBL. «Доступ к завершенным геномам» .
- ^ База данных микробных геномов. «МБГД» .
- ^ «Портал поддержки 2Can <EMBL-EBI» . www.ebi.ac.uk.
- ^ Интегрированные микробные геномы Объединенного института генома Министерства энергетики США (IMG). «IMG ДЕЛАЕТ JGI» .
- ^ Ааструп, Ф; и др. (2012). «Интеграция геномной информатики для модернизации глобального мониторинга заболеваний, обмена информацией и реагирования» . Новые инфекционные заболевания . 18 (11): е1. дои : 10.3201/eid/1811.120453 . ПМЦ 3559169 . ПМИД 23092707 .
- ^ Купфершмидт, К. (2011). «Эпидемиология. Детективы по вспышкам открывают эпоху генома». Наука . 333 (6051): 1818–1819. дои : 10.1126/science.333.6051.1818 . ПМИД 21960605 .
- ^ «Консенсусный отчет совещания экспертов, состоявшегося 1-2 сентября 2011 г., Брюссель, Бельгия» (PDF) .
- ^ «Новости и события — Глобальный микробный идентификатор» . www.globalmicrobialidentifier.org .
- ^ «План развития ГМИ» .