所有分类
被称为微生物组的微生物群落在我们的生活中起着关键作用，但我们对它们知之甚少。来自50个机构的48名生物学家和物理科学家正致力于改变这种状况。在10月30日出版的“ 科学 ”杂志上，他们呼吁进行一项雄心勃勃的研究工作，以了解和利用微生物组。这种研究可以带来各种领域的进步，如医学，儿童发展，农业生产力和气候模型。
现在，在一次广泛的圆桌讨论中，该论文的三位共同作者向卡夫利基金会解释为什么现在是时候开展一项重大的国家努力 - 统一微生物组倡议 - 研究这个星球上最不了解的生态系统。“过去，我们并没有完全理解微生物组的复杂性和丰富性，因为我们无法在实验室中培育大部分细菌，所以它们很难研究，”Janet Jansson解释说。Jansson是太平洋西北国家实验室(PNNL)地球与生物科学理事会生物学首席科学家，也是能源部生物系统科学部PNNL研究的部门负责人。
然而，在过去的15年中，基因组测序的成本下降了100万。这使得第一次有可能调查微生物群落的丰富性。这项研究已经发现了数百种新的和意想不到的细菌门，它们是相关生命形态的大型组合。Rob Knight解释说，新的基因组工具极大地扩展了我们对微生物组在我们生活中所起作用的理解。他是American Gut Project的创始人，并在加州大学圣地亚哥分校，医学院和计算机科学与工程系担任联合任命。
“记住，10年前，微生物与我们现在所知道的任何事物没有联系，例如肥胖，过敏，抑郁和大脑发育。虽然微生物组和新陈代谢之间的联系当然非常令人惊讶的是，最让我感到惊讶的是微生物组与行为之间的联系。这在10年前甚至还没有出现，“奈特说。
统一微生物组织倡议要求开发新一代科学仪器，让研究人员研究社区内的微生物如何与彼此及其环境相互作用。这些知识可以操纵微生物组来改善医疗保健，农业和环境。
微生物组研究对人类健康的影响可能是深远的。在过去的10年中，研究人员发现肠道微生物组的成分 - 含有10倍以上的细胞和100倍于人体的遗传信息 - 可以决定药物的代谢方式。
并且医生已经证明，将健康的微生物组移植到患有结肠炎的结肠炎患者中，这是由艰难梭菌引起的结肠内层炎症，其效力是抗生素的三到四倍。
“这实际上是我们能够以非常慎重的方式操纵微生物组来治疗严重的人类疾病的第一个原则证明，” 科学论文的第一作者杰夫米勒说。米勒是加州纳米系统研究所的主任，拥有纳米系统科学的Fred Kavli主席，并且是加州大学洛杉矶分校的微生物学，免疫学和分子遗传学教授。
微生物群在全球生态系统中也发挥着重要作用。例如，Jansson研究微生物组如何表现为北极永久冻土融化。她希望了解这将如何影响循环碳的微生物组的代谢，以便科学家能够模拟对气候变化的影响。
微生物在农业中也发挥着重要作用，它们为植物提供必需的营养素甚至酶。
然而，设计微生物组的能力也提出了一些标志。
“每当我们操纵动物或人类的某些东西时，我们都需要考虑道德问题。但是，潜在地设计地球微生物生态系统的想法提出了非常合理的问题，”米勒说。
下一篇：如何包装DNA稳定细胞命运的决定
所有评论仅代表网友意见，与本站立场无关。
我要评论