_ Noua tehnologie renunță la discuția microbilor

Cercetătorii de la Universitatea din California San Diego, ca parte a unei colaborări ample cu oameni de știință din întreaga lume, au dezvoltat un nou instrument de căutare pentru a ajuta cercetătorii să înțeleagă mai bine metabolismul microorganismelor. Microbii sunt jucători cheie în aproape toate sistemele biologice și de mediu, totuși limitările tehnicilor actuale utilizate pentru a studia metabolismul microbian fac dificilă decodificarea interacțiunilor și activităților lor.

Noua cercetare, publicată pe 5 februarie 2023 în Nature. Microbiologia abordează direct aceste limitări, care ar putea transforma în cele din urmă înțelegerea noastră atât asupra sănătății umane, cât și asupra mediului.

„Oamenii sunt ecosisteme ambulante în care microbii ne depășesc cu mult numeric, dar știm atât de puține despre metaboliții pe care microbii. produc”, a spus autorul principal al studiului Pieter Dorrestein, Ph.D., profesor de farmacologie și pediatrie la UC San Diego School of Medicine și profesor la Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences din UC San Diego.

” Această tehnologie ne permite să potrivim microbii cu semnăturile metabolice pe care le produc fără nicio cunoaștere prealabilă, ceea ce reprezintă un salt înainte major în capacitatea noastră de a studia microorganismele și relațiile lor complexe cu oamenii și ecosistemele.”

Instrumentul inovator. , pe care oamenii de știință îl numesc microbeMASST, a fost dezvoltat de oamenii de știință de la Centrul colaborativ de metaboliți microbieni din UC San Diego, o inițiativă susținută de NIH, care își propune să construiască un depozit de date de metabolomică microbiană, organizat la nivel internațional, pentru a ajuta cercetătorii să studieze interacțiunea complexă dintre microbi și oameni.

Microbii benefici joacă un rol cheie în sănătatea umană prin colonizarea anumitor zone ale corpului, inclusiv pielea, unde ne protejează de agenții patogeni externi, și intestinul, unde contribuie la funcții esențiale precum absorbția nutrienților. și reglarea sistemului imunitar. Perturbarea comunităților microbiene din corpul nostru este asociată cu o gamă largă de boli.

„Această resursă ne va ajuta să interogăm mecanic rolul microbiomului în afecțiunile de sănătate precum bolile hepatice, bolile inflamatorii intestinale, diabetul. , ateroscleroza și altele”, a adăugat Dorrestein.

Microbii sunt, de asemenea, în centrul unor procese importante de mediu, cum ar fi ciclurile carbonului și azotului. Atunci când comunitățile microbiene implicate în aceste procese sunt perturbate, ecosistemele pot deveni mai greu să cicleze nutrienții, ceea ce duce la o gamă largă de dezechilibre ecologice distructive.

Din cauza rolului lor crucial în mediu și a interacțiunilor lor cu mai mari. organismelor, metabolismul microbilor este o forță motrice în aproape toate aspectele biologiei. Cu toate acestea, potențialul metabolic vast al comunităților microbiene este adesea trecut cu vederea în experimentele moderne, care, în general, privesc metabolismul microbian doar cu o lentilă largă.

„Una dintre provocările studierii microbilor la nivel molecular este că este dificil de a spune care microbi produc ce molecule, cu excepția cazului în care știi deja ce cauți”, a spus primul autor Simone Zuffa, cercetător postdoctoral care lucrează cu Dorrestein.

„Dacă te gândești la coloniile de microbi ca fiind petreceri aglomerate cu o mulțime de oameni care vorbesc, experimentele noastre actuale pot înregistra doar sunetul, dar vrem să găsim o modalitate de a decripta acel sunet pentru a ne da seama cine spune ce."

Pentru a ajuta la producerea noului instrument de căutare, pe care cercetătorii l-au numit microbeMASST, cercetătorii de la Centrul colaborativ de metaboliți microbieni din UC San Diego au colectat peste 100 de milioane de puncte de date din 60.000 de probe microbiene distincte, colectate de oamenii de știință din în întreaga lume. Această bază de date a fost îngrijită cu meticulozitate din contribuțiile comunității și de la curatarea metadatelor și include microbi de la plante, soluri, oceane, lacuri, pești, animale terestre și oameni.

Prin referință încrucișată a unui eșantion experimental cu această bibliotecă masivă de microbi individuali, microbeMASST poate detecta ce microbi sunt prezenți în acea probă.

„Nu există niciun instrument care să poată face acest lucru, iar al nostru o poate face în câteva secunde”, a adăugat Zuffa.

Deoarece microbeMASST poate identifica microbii dintr-o probă fără cunoștințe prealabile, cercetătorii sunt încrezători că aplicațiile tehnologiei se extind în diferite domenii ale biologiei, cum ar fi acvacultura, agricultura, biotehnologia și studierea condițiilor de sănătate mediate de microbi.

„Anticipăm că microbeMASST va fi o resursă transformatoare pentru comunitatea de cercetare în științele vieții”, a spus Dorrestein. „În plus, instrumentul se va îmbunătăți în timp, pe măsură ce comunitatea adună mai multe date pentru ca sistemul să le facă referire.”

(Fluierul)