NTU:n tutkijat käyttivät uutta näytteenotto- ja DNA -sekvensointiprotokollaa mikrobiyhteisöistä Singaporen ilmassa. He havaitsivat, että mikrobiyhteisön koostumus trooppisessa ilmassa muuttuu ennustettavasti, bakteerit hallitsevat päivällä ja sienet yöllä.
Tämä päivä-yö-malli ja ilmassa olevien mikro-organismien monimuotoisuus pintalämpötilassa oli aiemmin tuntematon, Koska ilmapiiri on teknisesti haastava tutkia, tehdä siitä alituimmin tutkittu ekosysteemi planeettojen mittakaavassa, verrattuna maan ja meren ekosysteemeihin.
Uusi tieto trooppisista bioaerosoleista - pienistä ilmassa olevista hiukkasista, bakteerit ja kasvimateriaali - raportoidaan tällä viikolla lehdessä Kansallisen tiedeakatemian julkaisut .
NTU:n genomiikan professori Stephan Schusterin johtamassa tutkimuspaperissa tiimi ilmoitti, että trooppisessa ilmassa oli mikrobien monimuotoisuus, joka oli samanlainen kuin muut hyvin tutkitut ekosysteemit, kuten merivesi, maaperä, ja ihmisen suolisto.
Näissä bioaerosoliyhteisöissä (biologisesti peräisin olevat ilmassa olevat hiukkaset) on odottamattoman paljon bakteeri- ja sienilajeja, ja he noudattavat diel-sykliä (24 tunnin päivä- ja yöjakso), jonka tiedemiehet uskovat johtuvan ympäristöolosuhteista, kuten kosteudesta, sade, auringon säteily ja hiilidioksiditasot.
Ne osoittavat myös suurempaa vaihtelua koostumuksessa päivässä kuin päivien tai jopa kuukausien välillä. Tämä vahva yhteisörakenne ylläpitää pitkän aikavälin ennustettavuutta, huolimatta ilmavirran vaihteluista ja monsuunituulista trooppisilla vuodenaikoilla.
Professori Schuster, joka on SCELSE:n tutkimusjohtaja, sanoi, että kyky analysoida bioaerosoleja tarjoaa tietoa monista kaupunkielämän näkökohdista, jotka vaikuttavat jokapäiväiseen elämäämme ja ihmisten hyvinvointiin. Se antaa myös ymmärryksen ilmakehän, maapallon ja vesien planeettojen ekosysteemit, mikä on erityisen arvokasta ilmastonmuutoksen aikana.
Nykyinen tutkimuksemme viittaa siihen, että lämpötila on myös maailmanlaajuinen mikrobiyhteisön dynamiikan veturi pinnan lähellä olevassa ilmakehässä. Tällainen ymmärrys on olennaisen tärkeää ekosysteemin kestävyyden varmistamiseksi kaupunkiympäristössä ja sen ulkopuolella.
Paikallisesti, bioaerosolidynamiikan ymmärtäminen kertoo myös siitä, miten hallitsemme ympäröivää ilmakehäämme, kuten sisäilman laadun vaikutus, mekaaninen ilmanvaihto ja saastuminen meitä ympäröivissä ilman mikrobiomeissa. Edelleen, tutkimuksemme tarjoaa tärkeitä ja kaivattuja tietoja bioaerosoleista trooppisessa ympäristössä, kun otetaan huomioon, että nykyiset tutkimukset ovat koskeneet yksinomaan lauhkeaa ilmastoa. "
Stephan Schuster, NTU:n genomiikan professori
Keskimäärin, ihmiset hengittävät 11 kuutiometriä ilmaa päivittäin (11 tuhatta litraa), joka voisi sisältää noin 50 tuhatta tropiikissa olevaa organismisolua päiväsaikaan, mutta 30-100 kertaa tämä määrä yöllä.
Tiedemiehet sanovat alkavansa ymmärtää ilmamikroyhteisöjen vaikutusta ympäristöön ja ihmisten terveyteen, joilla on välitön vaikutus hengityselinsairauksia sairastaviin potilaisiin. Edelleen, maatalousviljelyille aiheutuvat vahingot voitaisiin välttää pitkällä aikavälillä, koska monet havaituista organismeista ovat kasvien patogeenejä tai puun mätäneviä sieniä.
Tulokset ovat johtaneet siihen, että tutkimusryhmä on käynnistänyt jatkuvan monitieteisen tutkimushankkeen SCELSEn ja NTU:n Lee Kong Chian School of Medicine -yliopiston välillä hengityselinten terveyden alalla.
Yhdessä hengityslääkärin apulaisprofessori Sanjay Chotirmallin johtamien kliinisten asiantuntijoiden kanssa Provostin tuoli molekyylilääketieteessä, yhteinen tiimi arvioi, miten bioaerosolit vaikuttavat potilaisiin, joilla on keuhkoputkentulehdus, krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus ja vaikea astma.
Tutkimusryhmä perusti sarjan ilmanäytteen kerääjiä katolle NTU -kampuksella, joka keräsi näytteitä kahden tunnin välein viiden päivän aikana (180 näytettä aikasarjaa kohti). Sama koe toistettiin kolmen kuukauden välein 13 kuukauden ajan, joka sisälsi Singaporen kaksi monsuunikautta.
Ilmassa olevaa biomassaa kerättiin pumppaamalla ilmaa sähköstaattisen suodattimen läpi, joka pidätti hiukkasia 0,5-10 mikrometrin alueella (noin 50-10 kertaa pienempi kuin hiuksen keskimääräinen paksuus). Aiemmin, Ilmanäytteiden piti koota viikkoja tai kuukausia, jotta ne keräsivät riittävästi materiaalia analysointia varten.
NTU-tutkimusryhmän kehittämän uuden erittäin alhaisen biomassan DNA-sekvensointiprotokollan avulla voitaisiin analysoida paljon pienempiä ilmamääriä, mahdollistaa ensimmäistä kertaa mahdollisuuden tutkia ilman mikrobiomikoostumuksen tuntikohtaisia muutoksia.
Kaikki bioaerosolit luokiteltiin niiden DNA -yhtäläisyyksien ja erojen mukaan, joka mahdollisti ilmassa olevien organismien lajitason tunnistamisen verrattuna olemassa oleviin DNA-sekvenssitietokantoihin.
Tutkijat ylittivät tutkijoiden aikaisemmin saavuttaman bioaerosolien tunnistamisen tason, ilman tarvetta monistaa DNA:ta tai käyttämällä pitkäaikaisia näytteenottojaksoja, jotka eivät tarjoa riittävän yksityiskohtaisia tietoja lyhyin aikavälein.
Muiden tutkimusryhmien aikaisemmat tutkimukset ovat raportoineet bioaerosoliyhteisöistä, jotka perustuvat joko viljelyyn tai geenien monistamiseen, joista molemmista aiheutuu huomattavia harhoja ja aikaa saavuttamatta kuitenkaan ajallista resoluutiota, joka olisi mahdollistanut ilmassa olevien mikro -organismien päivittäisen kierron tarkkailun.
Tiimin jäsen tri Elena Gusareva, tutkijatohtori NTU:ssa sanoi analyysin ja luokittelun ennennäkemättömän laajuuden ja syvyyden, antoi tiimille mahdollisuuden tunnistaa useamman kuin yhden, 200 bakteeri- ja sienilajia, jotka muuttavat mikrobiyhteisöjen koostumusta.
Käynnissä oleva tutkimus NTU:ssa etsii nyt samaa menetelmää bioaerosolien analysoimiseksi maailmanlaajuisesti muilla sivustoilla, joka voisi tuottaa samanlaisia suuntauksia diel -syklin seuraamisessa.
Maitohappobakteerit ja suolistobakteerit edistävät rukiin terveyshyötyjä,
Ylempien hengitysteiden bakteerien tyyppi voi vaikuttaa astman vakavuuteen
Peniksen mikrobiomi on bakteeri-vaginosis-bakteerien säiliö
Lapset ovat immuunivalmiita SARS-CoV-2:lle
PENTAX Medical kerää 125 dollaria,
Neil Bell nimitetty Avacta Life Sciencesin kehitysjohtajaksi
Vuohenmaitopohjainen koostumus on hyvä imeväisten suoliston terveydelle
RMIT:n laboratorion tutkijat analysoivat vuohenmaitoa ja katsoivat siinä olevia oligosakkarideja. Näiden yksinkertaisten sokerien ja vuohenmaitopohjaisen äidinmaidonkorvikkeiden sisältämien prebiootti
Muovia löytyy nykyään yleisesti ihmisten ulosteesta
Lähes kahdeksan miljardia tonnia muovia pääsee valtameriin vuosittain. Tämä valtava määrä muovia joko pesee rannalle tai hajoaa pieniksi paloiksi, joiden halkaisija on alle 5 millimetriä ja joita kuts
Suoliston mikrobiomi muuttuu kasvisruoan valmistuksen yhteydessä,
sanoo uusi tutkimus Kun UC San Franciscon ja Harvardin tutkijat tekivät yhteistyötä selvittääkseen, miten ruoanlaitto vaikuttaa suoliston mikrobiomiin, he havaitsivat, että ihmisillä ja hiirillä tapah