Priestorová ekológia alebo krajinná ekológia je výskumná oblasť, ktorá skúma vytváranie priestorových vzorcov medzi bakteriálnymi spoločenstvami. Veľkosť „zrna“ (najmenšia pozorovaná jednotka) a „rozsah“ (rozsah pozorovaní) sú dôležitými determinantami rozsahu skúmania. Rozsah je rozhodujúci pri vytváraní teórií o tom, ako sú tieto komunity organizované.
Ako sa tvoria takéto vzorce? V ľudských ústach, najmenej, odpoveď obsahuje faktory, ako je teplota, úrovne vlhkosti, tok slín, hladina kyslíka, pH, a koľkokrát sa vyskytnú odreniny alebo postupy ústnej hygieny. Okrem týchto faktorov na makroúrovni, samotné mikróby vyrábajú a využívajú metabolické zlúčeniny, živiny, a inhibítory, vrátane antimikrobiálnych molekúl. Fyzicky tiež bránia iným mikróbom obsadiť hlavný priestor, alebo ich povrchy môžu ponúkať dobré miesta pre ďalšie mikróby, na ktoré sa môžu viazať. Takéto interakcie vedú k rozmanitej a funkčne nadbytočnej komunite, ktorý je viac-menej stabilný a metabolicky aktívny podľa úrovní intermikrobiálnej interakcie.
Ak chcete zmapovať priestorovú orientáciu, musia byť známe ďalšie faktory, ako je vzdialenosť medzi mikróbmi, ako aj vzdialenosť medzi mikróbmi a inými znakmi hostiteľa, ako je najbližšia hostiteľská bunka alebo povrch biofilmu, ktorého súčasťou je mikrób. Zobrazovanie sa používa na získanie informácií o takýchto vzoroch na úrovni jednotlivých buniek v mierkach do jedného milimetra.
Vývoj techniky nazývanej kombinatorické značenie spolu so spektrálnou zobrazovacou-fluorescenčnou in situ hybridizáciou (CLASI-FISH) pomohol identifikovať a lokalizovať viac mikrobiálnych tried súčasne označením akéhokoľvek daného typu mikróbu viacerými fluoroformi. To pomáha zviditeľniť priestorové usporiadanie celého systému mikróbov vytvárajúcich mikrobiálne spoločenstvá v mikrónovom meradle.
Bakteriálny biofilm oškrabaný z povrchu jazyka a zobrazený pomocou CLASI-FISH. Ľudské epiteliálne tkanivo tvorí centrálne jadro (sivé). Farby označujú rôzne baktérie:Actinomyces (červená) zaberá oblasť blízko jadra; Streptococcus (zelený) je lokalizovaný vo vonkajšej kôre a vo vnútri v pruhoch. Ostatné taxóny (Rothia, tyrkysový; Neisseria, žltá; Veillonella, purpurová) sú prítomné v zhlukoch a pruhoch, ktoré naznačujú rast komunity smerom von od centrálneho jadra. Obrazový kredit:Steven Wilbert a Gary Borisy, Forsythov inštitút Táto štúdia používa multispektrálne fluorescenčné zobrazovanie na stanovenie svojej úlohy v priestorovej ekológii pre mikrobiálne systémy na jazyku. Existuje niekoľko husto zoskupených mikróbov, ktoré sú v kontakte s ľudským epitelom a tiež s inými orálnymi biotopmi, ako sú ústna sliznica a zuby.
Vyšetrovatelia pomocou hrebeňovej plastovej škrabky na jazyk zozbierali zoškrabanú vzorku zozadu dopredu. Veľkosť a vnútorné usporiadanie týchto fragmentov biofilmu ich viedlo k záveru, že reprezentujú priestorové usporiadanie baktérií na rôznych úrovniach jazykového chrbta verne v rozsahu stoviek mikrometrov. Tieto úrovne zahŕňajú vrcholy filiformných papíl pokrývajúcich jazyk, údolia medzi nimi, a jemné tŕne, ktoré z nich vyčnievajú, všetky sú hostiteľmi baktérií rôznych typov.
Vedci najskôr identifikovali hlavné typy baktérií vo vzorkách zoškrabaných z jazykov 21 zdravých dobrovoľníkov sekvenovaním, a potom analyzovala každú triedu, aby prišla s úplným pohľadom na štruktúru mikrobiómu dostatočne podrobne, aby každému z kľúčových druhov bolo priradené vlastné miesto na jazyku.
Väčšina mikrobiálnych génov v jazykovej komunite je tvorená obmedzeným počtom oligotypov, podľa projektu Human Microbiome Project (HMP). Prepojením každého oligotypu v ústach s bakteriálnymi triedami v rozšírenej databáze orálnych mikrobiómov ľudí (eHOMD), vyšetrovatelia identifikovali 17 bakteriálnych rodov prítomných u viac ako 80% ľudí a tvoriacich 0,5% mikróbov. Použitím sekvenčných údajov z HMP zistili, že 95% alebo viac bakteriálnych sekvencií pochádza z podobnej sady rodov.
Vedci dospeli k záveru, že tieto rody „pravdepodobne tvoria priestorový aj metabolický rámec zdravého mikrobiómu TD“.
Vedci zistili tri typy mikrobiálnych usporiadaní:voľné baktérie, baktérie na dlaždicových epiteliálnych bunkách, a bakteriálnych konzorcií, alebo štruktúrne zložité skupiny. Posledne uvedené boli bakteriálne biofilmy vyrobené z niekoľkých vrstiev mikróbov, s výraznou hranicou a epiteliálnym jadrom.
Analýza bakteriálneho zloženia v každej kategórii a priestorovom umiestnení ukázala, že konzorciá boli homogénnejšie ako ostatné kategórie, s podobnými bakteriálnymi vzormi vo všetkých vzorkách. Voľné a na epitel viazané baktérie sa vyskytovali jednotlivo alebo v malých zhlukoch. Naproti tomu každé konzorcium zobrazovalo rovnakú lokalizovanú štruktúru opráv, v každom dominuje jeden bakteriálny typ.
Každá náplasť má odlišnú hranicu, je dlhý niekoľko desiatok až stoviek mikrometrov, a má jadro epiteliálnych buniek ľudskej sliznice. Konzorciá žijú medzi obvodovou zónou, ktorý je vystavený slinám a kyslíku, a epiteliálne jadro.
Minimálne jedna vzorka od každého účastníka, a viac ako 95% ukážkových obrázkov, ukázal prítomnosť 3 rodov: Actinomyces, Rothia, a Streptokok . Každý mal v konzorciu svoje „sladké miesto“, s Actinomyces vytváranie veľkých súvislých domén v blízkosti jadra alebo pruhov medzi škvrnami iných baktérií. Rothia vytvorili veľké škvrny v blízkosti obvodu, ako aj okolo jadra epiteliálnych alebo bakteriálnych buniek. V rámci takejto kortikálnej vrstvy the Rothia bol často rozbitý potokmi alebo škvrnami iných bakteriálnych typov. Streptokok vytvorila na konzorciu tenkú vonkajšiu vrstvu, ako aj žily alebo škvrny v jeho vnútri.
Zahrnuté sú aj ďalšie prominentné typy baktérií pozorované vo vzorkách od všetkých osôb v tejto štúdii Veillonella, Gemella, Neisseriaceae, a kmeňa Saccharibacteria . Niektoré z týchto tried baktérií môžu pomôcť pri premene dusičnanov v slinách na dusitany, a tým pomôcť regulovať hladiny oxidu dusnatého v tele. Menej ako pätina buniek nebola zafarbená žiadnou zo špecifických sond.
Ďalšie, vyšetrovatelia sa pozreli na rôzne rody v konzorciu, každý druh v rámci jedného rodu, a najmä jeden druh, ktorý bol považovaný za zástupcu tohto rodu na jazyku. Ako sa očakáva z údajov HMP, našli, napríklad že Rothia predstavoval R. mucilaginosa , Actinomyces od A. odontolyticus , a v oveľa menšej miere, A. graevenitizii , a Neisseria od N. flavescens . S. mitis , S. salivarius a S. parasanguinis boli nájdené vo všetkých konzorciách, ale na rôznych miestach.
Vedci predpokladajú, že bakteriálne bunky v dorzovom jazyku na seba tlačia, keď sa množia. Každá trieda rastie rýchlejšie v oblasti, ktorá je ideálna pre ich rast, čo vedie k nerovnomerne tvarovaným záplatám. Toto je pôvod usporiadania náplastí pozorovaného v zrelom mikrobióme. V zlom zdravotnom stave, štruktúra mikrobiálnej komunity sa môže líšiť.
„Naša štúdia je nová, pretože nikto predtým sa nedokázal pozrieť na biofilm v jazyku spôsobom, ktorý rozlišuje všetky rôzne baktérie, aby sme videli, ako sa usporiadajú, "hovorí výskumník Gary Borisy." Väčšina predchádzajúcej práce o bakteriálnych komunitách používala prístupy založené na sekvenovaní DNA, ale aby sme získali sekvenciu DNA, musíte najskôr rozdrviť vzorku a extrahovať DNA, ktorý ničí všetku nádhernú priestorovú štruktúru, ktorá tam bola. Zobrazovanie pomocou našej techniky CLASI-FISH nám umožňuje zachovať priestorovú štruktúru a súčasne identifikovať baktérie. "
Inými slovami, táto zobrazovacia metóda dokázala identifikovať väčšinu buniek v každom konzorciu, ako aj ich početnosť a priestorové usporiadanie vo vzťahu k zdroju výživy a umiestneniu substrátu.
Štúdie v mikrometrickom meradle pomáhajú rozlišovať mikrobiálne spoločenstvá vo vzťahu k ich biologickému usporiadaniu. Použitie sond na úrovni druhov ukazuje, že mnohé druhy sú miestnymi špecialistami na jednom mieste, ako zubný plak, ale nie v druhom, to znamená, jazykové chrbát.
Vedci dospeli k záveru, „Aj keď je zobrazovanie iba jednou z niekoľkých kľúčových technológií, poskytuje jedinečný prínos, keď nám ukazuje cieľ:krajinu a štruktúry, ktoré mikróby stavajú a ktoré musíme vysvetliť a replikovať, aby sme dosiahli porozumenie mikrobiálnej komunity. “
och bravčová masť
Slanina sa vracia na scénu. Používa sa po stáročia v kuchyni a v posledných rokoch si získala zlú povesť. Povesti však nie sú vždy pravdivé a bravčová masť je fantastickým doplnkom k vašej priateľskej
Čím kŕmite svoj mozog?
Ešte na strednej škole som poznal chlapíka, ktorý tankoval palivo do svojho nákladného auta zo starej plechovky od benzínu v garáži svojich rodičov. Čo si neuvedomil je, že jeho mama ho používala na
Riešenie syndrómu dráždivého čreva
Predpokladá sa, že syndróm dráždivého čreva (IBS) postihuje 25 až 45 miliónov Američanov. Väčšinou ide o ženy od mladosti do začiatku štyridsiatych rokov. Podmienkou je zmes nepohodlia v bruchu alebo
