Isang Malapit na Pagtingin sa Mga Genetika Sa Kakaibang, Nakapagbago ng Bakterya Na Nakatira Sa Iyong Bibig

Ipinapakita ang micrograph na mga Rothia cell (light blue) sa kanilang tirahan, isang biofilm na bakterya na nagmula sa dila ng tao. Kredito: Jessica Mark Welch, Marine Biological Laboratory

Sinusuri ng mga mananaliksik ang genome ng mga pamayanang viral sa bibig ng tao.

Ang bakterya ay madalas na nagpapakita ng napakalakas na biogeography – ang ilang mga bakterya ay nasa ilang mga lugar habang wala sa iba pa – na humahantong sa mga pangunahing tanong kapag gumagamit ng microbiology sa therapeutics o probiotics: paano napunta ang maling bakterya sa maling lugar? Paano natin mailalagay ang tamang bakterya sa tamang lugar kung ang biogeography ay wala sa ‘estado’?

Ang mga katanungang ito, gayunpaman, ay may isang pangunahing hadlang, napakaliit at maraming bakterya na may magkakaibang at kumplikadong populasyon na lumilikha ng mga pangunahing hamon sa pag-unawa kung aling mga kumpol ng bakterya ang naninirahan kung saan at aling mga gen o puwersa ng matrix ang pinapayagan silang umunlad sa mga ‘maling’ kapaligiran na ito.

Sa isang bagong pag-aaral na inilathala sa Genome Biology Ang mga mananaliksik na pinangunahan ng Harvard University ay sinuri ang microbiome ng bibig ng tao at natuklasan ang kamangha-manghang mga pagkakaiba-iba sa pagkakaroon ng mga mikrobyo na nakatira sa ilang mga lugar ng bibig.

“Bilang mga microbiologist, nabighani tayo sa kung paano maaaring dumating ang mga mikrobyo at hatiin ang anumang lugar ng pamumuhay sa iba’t ibang mga fragment, ngunit bilang mga tao, nag-uusisa din kami tungkol sa kung paano kumilos ang virus sa aming mga katawan,” sinabi ng pinuno ng may-akda na si Daniel R. Utter, PhD Department of Information Officer Biology at Evolution, sa Harvard University.

Ang mga kamakailang pagsulong sa pagkakasunud-sunod at mga bioinformatic na pamamaraan ay nagbigay ng mga bagong paraan upang malutas ang mga pagiging kumplikado ng mga pamayanan ng bakterya. Si Utter at Colleen Cavanaugh, Edward C. Jeffrey Propesor ng Biology sa Kagawaran ng Organismic at Evolutionary Biology, sa Harvard University, ay nakipagtagpo sa mga mananaliksik sa Marine Biological Laboratory, Woods Hole, Unibersidad ng Chicago, at ang Forsyth Institute na gagamitin ang mga diskarteng ito para sa pagsubaybay at pagtatasa upang makakuha ng isang mas mahusay na larawan ng oral microbiome.

“Ang bibig ay isang mainam na lugar upang malaman ang tungkol sa mga komunidad na nahawahan,” sinabi ng may-akda A. Si Murat Eren, isang katulong na propesor sa Kagawaran ng Medisina sa Unibersidad ng Chicago. “Hindi lamang ito ang simula ng tract ng GI, ngunit ito rin ay isang napaka-espesyal at maliit na lugar na kakaiba na maaari nating simulang sagutin ang mga kapanapanabik na katanungan tungkol sa mga microbiome at ebolusyon.”

Naglalaman ang bibig ng isang kamangha-manghang bilang ng mga bakterya na tukoy sa site sa iba’t ibang mga lugar. Halimbawa, ang bakteryang matatagpuan sa dila ay ibang-iba sa bakterya na matatagpuan sa plaka sa ngipin. “Ang mga mikrobyo sa iyong dila ay mas katulad ng mga nabubuhay sa dila ng iba kaysa sa mga nakatira sa iyong lalamunan o gilagid!” Sinabi ni Eren.

Sinuri ng pangkat ang data ng pamayanan at nasubaybayan ang 100 mga genome na kumakatawan sa apat na karaniwang mga species ng bakterya na matatagpuan sa bibig, Haemophilus parainfluenzae at tatlong uri ng oral ng uri Rothia, at ginamit ang mga ito bilang mga pahiwatig upang siyasatin ang kanilang mga kamag-anak na kinuha mula sa bibig ng daan-daang mga boluntaryo mula sa Human Microbiome Project (HMP).

“Ginamit namin ang mga genome na ito bilang isang panimulang punto, ngunit mabilis kaming lumampas sa kanila upang tuklasin ang kumpletong pagkakaiba-iba ng genetiko sa bilyun-bilyong mga viral cell na nabubuhay sa aming mga bibig,” sabi ni Utter. “Kasi, sa pagtatapos ng araw, iyon ang nais nating malaman tungkol dito, hindi ang dakot ng mapang-aping mga pag-follow up.”

Gamit ang bagong binuo na pamamaraang tinatawag na metapangenomics, na kinabibilangan ng mga pangenome (kabuuan ng lahat ng mga gen na matatagpuan sa isang hanay ng mga kaugnay na virus) at metagenomics (kabuuang pag-aaral DNA nagmula sila mula sa lahat ng mga bakterya sa populasyon ng tao), na pinapayagan ang mga mananaliksik na tuklasin nang mas malalim ang genome ng mga virus na humantong sa nakakagulat na mga tuklas.

“Natagpuan namin ang isang malaking pagkakaiba,” sabi ni Utter. “Ngunit nagulat kami sa pagkakaiba-iba ng mga pagkakaiba-iba sa oral na tradisyon; lalo na, sa pagitan ng dila, pisngi at ngipin. “

Halimbawa, sa loob ng parehong species ng microbe, natuklasan ng mga mananaliksik ang iba’t ibang mga gen na malakas na nauugnay sa pareho, magkakaibang bibig. Sa maraming mga kaso, nakilala ng isang koponan ang isang bilang ng mga gen na maaaring tukuyin ang isang tukoy na pangkat ng mga virus. Ang paggamit ng mga mananaliksik ng metapangenomics ay nakilala din ang ilang mga paraan ng malayang buhay sa bibig ng tao na naiiba sa kanilang mga kamag-anak na lumaki sa lab.

“Ang mga kongklusyon na naabot ng mga pamamaraang ito – sa pamamagitan ng direktang paghahambing ng mga gen ng mga” inalagaan “at” ligaw “na mga virus – pinapayagan kaming makilala ang mga pagkakaiba-iba ng genetiko na ito,” sabi ni Cavanaugh. “Nakilala rin namin ang mga bagong uri ng mga virus na magkakaugnay, ngunit magkakaiba sa aming tradisyonal.”

“Ngayon na natagpuan namin ang mga tao na magiging lumalaban sa malakas na bakterya na maaaring magpakita ng pagbagay sa isang partikular na kapaligiran, nais naming subukan ang pag-iisip na ito,” sabi ni Cavanaugh. Ang mga natuklasan na ito ay maaaring maging susi sa pag-unlock ng mga naka-target na probiotics, kung saan maaaring gamitin ng mga siyentista ang mga biological na pangangailangan ng bawat virus upang maabot ng mga kapaki-pakinabang na microbes ang isang tukoy na patutunguhan.

“Ang bibig ay madaling ma-access para sa mga tao upang gumana nang mas matagal sa mga mikrobyo mula sa bibig,” sabi ng co-author na si Jessica Mark Welch, isang magkasamang siyentista sa Marine Biological Laboratory.

“Kahit saan tayo tumingin ngayon, ang kilos ng pakiramdam ng pagiging mapagkalinga ay dumadaloy. Sinabi ni Mark Welch. “Ang pag-unawa kung bakit ang mga komunidad na ito ay kumplikado at kung paano nagtutulungan ang iba’t ibang mga bakterya ay makakatulong sa amin na mas maunawaan kung paano namin maaayos ang pamayanan ng bakterya na nakakasira sa aming kalusugan, na sinasabi sa amin kung aling mga organismo ang kailangang alisin o idagdag.

Ang pananaliksik na ito at ang iba pa tulad nito ay maaaring magbigay ng mga bagong pananaw sa papel ng mga mikrobyo sa bibig sa kalusugan ng tao. “Ang potensyal na genetiko ng genetics pagkatapos ng genetic engineering ay naging isang ‘sagradong bagay’ sa kapaligiran ng insekto,” sabi ni Utter. “Tuwang-tuwa kami sa aming mga naiambag sa lugar na ito!”

Sanggunian: “Ang metapangenomics ng oral microbiome ay nagbibigay ng pananaw sa lokal na pagbagay at pagkakaiba-iba ng ani” nina Daniel R. Utter, Gary G. Borisy, A. Murat Eren, Colleen M. Cavanaugh at Jessica L. Mark Welch, 16 Disyembre 2020, Genome Biology.
SEKSYON: 10.1186 / s13059-020-02200-2

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.