A tanulmányhoz, május 26 -án jelent meg Sejt , a nemzetközi nyomozók közel ötöt gyűjtöttek össze, 000 mintát három év alatt, 32 ország és hat kontinens 60 városában. A kutatók a mintákat egy genomikus szekvenálási technikával, sörétes szekvenálásnak nevezték, különböző mikrobák jelenlétének kimutatására, beleértve a baktériumokat is, archaea (a baktériumoktól elkülönülő egysejtű élőlények), és vírusok, amelyek genetikai anyagként DNS -t használnak. (Más típusú vírusok, amelyek genetikai anyagként RNS -t használnak, mint például a SARS-CoV-2, a COVID-19 okozó vírus, nem lett volna kimutatható a pandémiát megelőző vizsgálatban használt DNS-elemzési módszerekkel.)
Ez a kutatási terület fontos következményekkel jár mind az ismert, mind az ismeretlen fertőzések kitörésének kimutatásában, valamint az antibiotikum-rezisztens mikrobák prevalenciájának tanulmányozásában a különböző városi környezetekben.
"Minden alkalommal, amikor leül a metróba, valószínűleg egy teljesen új fajjal ingázik, - mondta Dr. Christopher Mason vezető szerző, a WorldQuant Initiative for Quantitative Prediction társigazgatója, valamint a Weill Cornell Medicine fiziológiájának és biofizikájának professzora. Dr. Mason a Biotia és a Onegevity Health társalapítója és fizetett tanácsadója, és a WorldQuant LLC fizetett hangszórója.
A jelenlegi tanulmány 10 felfedezéséhez vezetett, 928 vírus és 748 baktérium, amelyek egyetlen referencia -adatbázisban sem szerepelnek.
Dr. Mason 2015 -ben alapította a MetaSUB -ot (Metagenomics és Metadesign of Subways and Urban Biomes), Dr. Evan Afshinnel együtt, aki akkor a Queens College Macaulay Honors College egyetemi hallgatója volt, most pedig a Weill Cornell Medicine fiziológiájának és biofizikájának klinikai munkatársa, valamint a Onegevity Health fizetett tanácsadója.
Az újonnan megjelent tanulmányt dr. Kőműves, David Danko, a Weill Cornell Graduate School doktorandusza Dr. Mason laborjában a tanulmány ideje alatt, és Daniela Bezdan, aki annak idején a Weill Cornell Medicine számítástechnikai biomedicinájának tudományos munkatársa volt.
Mikrobák mintáinak összegyűjtésével és génjeik elemzésével-közös nevén mikrobiom-a kutatók remélik, hogy többet tudnak meg a baktériumokról, vírusok és más mikroorganizmusok, amelyek az emberek között élnek. Például, a kutatás segíthet azonosítani az antibiotikum-rezisztens törzsek megjelenését.
Az antibiotikum -rezisztencia előrejelzése önmagában a genetikai szekvenciákból kihívást jelent, de a kutatók képesek voltak feltérképezni néhány gént, amelyekről ismert, hogy rezisztenciához kapcsolódnak, számszerűsíteni bőségüket és megerősíteni a genetikai markerek azon képességét, hogy rezisztenciát keltenek. Azt találták, hogy egyes városokban több rezisztencia gén van, mint másokban, és hogy ezeknek a géneknek egy része városspecifikus aláírásokat tartalmazhat.
Az antimikrobiális rezisztencia továbbra is jelentős globális egészségügyi kihívás. "Bár további kutatásokra van szükség, ez az adatkészlet bemutatja a mikrobióma feltérképezésének és megfigyelésének értékét és lehetőségeit, és milyen betekintést nyújthat az orvosoknak, tudósok és közegészségügyi tisztviselők, - mondta Dr. Afshin.
Ráadásul, a mikrobák által előállított kis molekulák és fehérjék megismerése új antibiotikumok, valamint más molekulák felfedezéséhez is vezethet, amelyek gyógyszerekként fejleszthetők ki. Sok jelenleg használt antibiotikum és gyógyszer mikrobiális forrásból származik.
Az új mikrobákról tett felfedezések új laboratóriumi eszközökhöz és megközelítésekhez is vezethetnek, mint például a CRISPR néven ismert molekuláris szerkesztőeszköz használatának új módjai. Ebben a tanulmányban, a kutatók 838 -at találtak, 532 új CRISPR tömb-vírusos DNS-töredékek a baktériumokban-és 4,3 millió új peptid (kis fehérje).
Ezen mintavételi erőfeszítéseknek köszönhetően Dr. Mason azt mondta, hogy körülbelül 90 százalékos pontossággal meg tudja jósolni, hol él az ember, csak úgy, hogy szekvenálják a DNS -t a cipőjükön. Számos tényező befolyásolta a város mikrobiómáját, beleértve a teljes népességet és népsűrűséget, magasság, az óceán és az éghajlat közelsége. Az ezekre a különálló aláírásokra vonatkozó megállapítások lehetővé tehetik a jövőbeli igazságügyi vizsgálatokat.
A mikrobiom molekuláris visszhangokat tartalmaz a gyűjtés helyéről. A part menti minta tartalmazhat sószerető mikrobákat, míg a sűrűn lakott városból származó minta feltűnő biológiai sokféleséget mutathat, - mondta Danko doktor.
Dr. David Danko, Egyetemi hallgató, Weill Cornell Graduate School.
Dr. Mason és Afshin 2013 -ban kezdték gyűjteni és elemezni a mikrobiális mintákat a New York -i metrórendszerben. Miután közzétették első megállapításaikat, PathoMap néven a világ minden tájáról érkező kutatók vették fel velük a kapcsolatot, akik hasonló tanulmányokat akartak végezni saját városukról.
A nemzetközi érdeklődés inspirálta Dr. Mason laboratóriumát a MetaSUB létrehozására, és Daniela Bezdant toborozta kutatási igazgatónak. "Szükségünk volt nemzetközileg elfogadott protokollokra, logisztikai és együttműködési megállapodások a tudósokkal, árusok, kormányhivatalok és jótékonysági alapítványok 20 ország potenciálisan 100 városának, - mondta Bezdan.
Ma a MetaSUB tovább növekszik, és kiterjedt az RNS- és DNS -minták levegőből történő gyűjtésére, víz és szennyvíz, kemény felületeken kívül. Ez 5 millió dolláros támogatást eredményezett szennyvízszekvenáláshoz és víruskövetéshez három államban (Florida, New York és Wisconsin), és amely a Betegségmegelőzési és Megelőzési Központ új Nemzeti Szennyvízfelügyeleti Rendszerének (NWSS) része.
A csoport felügyeli az olyan projekteket is, mint a Global City Sampling Day (gCSD), minden évben június 21 -én és széles körű tanulmányokat végzett, beleértve Rio de Janeiro átfogó mikrobiális elemzését, a 2016 -os nyári olimpia alatt és után. A jelenlegi tanulmányban elemzett minták nagy részét a Global City Sampling Day -en gyűjtötték 2016 -ban és 2017 -ben.
A New York -i mintavételi erőfeszítéseket a Weill Cornell Medicine Clinical and Translational Science Center (CTSC) támogatásával végezték, együttműködve a CTSC vezető programvezetőjével, Jeff Zhu -val. Dr. Mason és kollégái jelenleg az idei rendezvényre készülnek.
"Amikor 2015 -ben elkezdtük, a konzorcium 16 városból állt; hat évvel később több mint 100 városunk van. Nagyszerű, hogy van ez a kíváncsi csoport, önindító és lelkes társkutatók, - mondta Dr. Mason, aki a számítási genomika professzora is a számítástechnikai biomedicinában a HRH Alwaleed Bin Talal Bin Abdulaziz Al-Saud Herceg herceg Weill Cornell Medicine Számítógépes Biomedicina Intézetében.
"Bár a mintákat a világ minden tájáról gyűjtik, az elemzés nagy része itt, New Yorkban, a Weill Cornell Medicine -ben történik, "mondta Dr. Mason. A szekvenciák elemzése és összeállítása a Bridges és a Bridges-2-t is felhasználta, Extrém tudományos és műszaki felfedezési környezet (XSEDE) szuperszámítógépek a Pittsburgh Szuperszámítógép Központban.
A svájci MetaSUB kutatók (Dr. Andre Kahles és Gunnar Rätsch) ezeket az összeállításokat és nyers adatokat használták fel egy kereshető, globális DNS -szekvencia -portál (MetaGraph), amely minden ismert genetikai szekvenciát indexelt (beleértve a MetaSUB -adatokat). A portál minden ismert vagy újonnan felfedezett genetikai elemet leképez a földi helyükre, és segíthet új mikrobiális kölcsönhatások és feltételezett funkciók felfedezésében.
A mintákból történő DNS -izolálást nagyrészt a Zymo Research és a Promega támogatásával végezték, és a sorozatot Dr. Shawn Levy -vel együttműködve, a HudsonAlpha Biotechnológiai Intézetben végezték, Dr. Klas Udekwu a Stockholmi Egyetemről és a New York -i Genomközpontból. A jövőbeni és folyamatban lévő tanulmányok az RNS-t és a DNS-t vizsgálják hosszú leolvasásokkal és térbeli képalkotó módszerekkel, valamint a metabolitok nyomon követése a globális helyekről, és folytassa a bolygóméretű genetikai térkép frissítését.
A SARS-CoV-2 érzékenységgel kapcsolatos változások a gyermekek felső légúti mikrobiómájában
Az étrendben lévő antioxidánsok növelhetik a bélrák kockázatát,
A szájvíz befolyásolja a testmozgás hatásait
Egy új tanulmány segíthet megelőzni a halálos fertőzéseket csecsemőknél
A pókméreg -peptid segíthet megállítani a fájdalmat az irritábilis bél szindrómában
Cöliákia kezelése
A szívrohamhoz kapcsolódó mikrobák tanulmányt találnak
A múlt hétvégén Párizsban megrendezett 2019 -es ESC kongresszuson kiderült, hogy a szervezet kóros mikrobapopulációja a stabil koszorúér -plakkok károsodásához vezethet, és szívrohamhoz vezethet. Az a
A mediterrán étrend elősegíti az egészséges öregedést egészséges bélmikrobiómával
Egy új tanulmány online jelent meg a folyóiratban Belek 2020 februárjában a mediterrán étrendre való áttérésnek csak egy évre szóló feltűnő egészségfejlesztő hatásairól számol be. Az eredmények anna
A tiopurinok segíthetnek megállítani a vírusok replikációját az emberi koronavírusokban
A Mikrobiológiai és Immunológiai Tanszék kutatói, Dalhousie Egyetem, Calgary Egyetem, és Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék, Brit Kolumbiai Egyetem, Kanada, humán koronavírusokkal dolgozott se