Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

In silico
 метод для характеризации метагеномной сигнатуры
микробиоты кишечника при аутизме
Ковтун А.С.
1,2
, Аверина О.В.
1
, Полякова С.И.
3
, Ребриков Д.В.
3
, Даниленко В.Н.
1
1
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва, Россия 
2
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский 
университет), Долгопрудный, Россия 
3
Российский национальный исследовательский медицинский университет
имени Н.И. Пирогова, Москва, Россия
Микробиота кишечника (МК) человека может рассматриваться как самостоя-
тельный орган, оказывающий влияние на организм с помощью оси кишечник-мозг 
благодаря возможности синтезировать различные активные метаболиты. Изменения
в бактериальном составе МК коррелируют с различными нейродегенеративными 
заболеваниями, такими как расстройства аутистического спектра (РАС). МК может быть 
охарактеризована совокупностью бактериальных родов и ферментов, участвующих
в синтезе важных метаболитов – метагеномными сигнатурами (МС). Изменения
в таксономическом разнообразии МК, наблюдаемые при нейродегенеративных заболе-
ваниях, будут влиять на МС. Таким образом, изменения в МС могут служить индика-
тором развивающейся патологии. В данном исследовании мы разработали алгоритм 
для выявления изменения в МС, специфичные для пациентов с РАС.
На основании опубликованных данных нами был составлен список из 35 ключевых 
бактериальных ферментов, участвующих в синтезе метаболитов, коррелирующих
с развитием аутизма. Также нами был создан каталог ортологов данных ферментов, 
состоящий из 437 аминокислотных последовательностей. Далее мы разработали биоин-
форматический метод для определения МС, характеризующихся данными ферментами 
и их ортологами. Данный подход был использован для анализа метагенома МК 30 детей 
с РАС и 20 детей из контрольной группы.
По результатам сравнительного анализа МС были выявлены различия в коровых 
сигнатурах для ферментов, участвующих в формировании короткоцепочечных жир- 
ных кислот, синтезе спермидина, мелатонина ГАМК, триптофана, глутатиона у таких 
ключевых родов бактерий, как
 Clostridium, Megasphaera
и 
prevotella
.
Исследование поддержано грантом РНФ № 17-15-01488.

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
104