D'NTU Wëssenschaftler hunn en neie Sampling an DNA Sequencing Protokoll vu mikrobielle Gemeinschaften an der Loft vu Singapur benotzt. Si hu festgestallt datt d'Kompositioun vun der mikrobieller Gemeinschaft an der tropescher Loft viraussiichtlech ännert, mat Bakterien déi am Dag dominéieren a Pilze an der Nuecht.
Dëst Dag-Nuecht Muster an d'Diversitéit vun de Loftmikroorganismen an der Uewerfläch Atmosphär war virdru onbekannt, well d'Atmosphär technologesch Erausfuerderung ass ze studéieren, mécht et zum am meeschte underexploréierten Ökosystem op enger planetarescher Skala, am Verglach mat Land a Mier Ökosystemer.
Dat neit Wëssen iwwer tropesch Bioaerosole - kleng Loftpartikelen aus Pilze, Bakterien a Planzmaterial - gëtt dës Woch am Proceedings vun der National Academy of Sciences .
Am Fuerschungspabeier gefouert vum NTU Genomik Professer Stephan Schuster, d'Team bericht datt tropesch Loft eng mikrobiell Diversitéit mat ähnlecher Komplexitéit huet wéi aner gutt studéiert Ökosystemer, wéi Mierwaasser, Buedem, an de mënschlechen Darm.
Dës Bioaerosol Gemeinschaften (Loftbuer Partikelen aus biologescher Hierkonft) hunn eng onerwaart héich Zuel vu Bakterien a Pilzarten, a si verfollegen en Dielzyklus (e 24-Stonne Dag an Nuetszyklus) deen d'Wëssenschaftler gleewen ugedriwwen duerch Ëmweltbedéngungen wéi Fiichtegkeet, Reen, Sonnestralung a Kuelendioxidniveauen.
Si demonstréieren och eng méi grouss Variatioun an der Zesummesetzung bannent engem Dag wéi tëscht Deeg oder souguer Méint. Dës robust Gemeinschaftsstruktur hält laangfristeg Prévisibilitéit, trotz Variatiounen am Loftfloss a monsunalem Wand iwwer déi tropesch Joreszäiten.
Professor Schuster, deen e Fuerschungsdirekter bei SCELSE ass, gesot datt d'Fäegkeet Bioaerosole ze analyséieren bitt Abléck a vill Aspekter vum urbanen Liewen, déi eisen Alldag a mënschlecht Wuelbefannen beaflossen. Et bitt och e Versteesdemech vun den Interaktiounen tëscht atmosphärescher, terrestresch an aquatesch planetaresch Ökosystemer, déi besonnesch wäertvoll wärend dem Klimawandel ass.
Eis aktuell Studie seet datt d'Temperatur och e globale Chauffer vun der mikrobieller Gemeinschaftsdynamik fir d'Atmosphär no der Uewerfläch ass. Esou Verständnis ass fundamental fir d'Ökosystem Nohaltegkeet an urbanen Astellungen an doriwwer eraus ze garantéieren.
Lokal, d'Bioaerosol Dynamik ze verstoen wäert och informéieren wéi mir eis Ëmgéigend Atmosphär managen, wéi den Effekt vun der Indoor Loftqualitéit, mechanesch Belëftung a Verschmotzung op de Loftmikrobiome, déi eis ëmginn. Weider, eis Studie liwwert wichteg a gebraucht Abléck iwwer Bioaerosolen an engem tropesche Kader, gegeben datt existent Studien exklusiv temperéiert Klima involvéiert hunn. "
Stefan Schuster, NTU Genomics Professer
Am Duerchschnëtt, Mënschen ootmen 11 Kubikmeter Loft all Dag (11 dausend Liter), déi ongeféier 50 dausend Organismuszellen an den Tropen an der Dageszäit kéinte enthalen, awer 30 bis 100 Mol dee Betrag an der Nuecht.
D'Wëssenschaftler soen datt se ufänken den Effekt vun de Loftmikrobielle Gemeinschaften op d'Ëmwelt an d'mënschlech Gesondheet ze verstoen, mat den direkten Impakt op Patienten mat Atmungskrankheeten. Weider, Schued fir landwirtschaftlech Kulturen kéint laangfristeg vermeit ginn, sou vill vun den detektéierten Organismen si Planzpathogenen oder Holzverrotten Pilze.
D'Resultater hunn d'Fuerschungsteam gefouert fir e lafenden interdisziplinäre Fuerschungsprojet tëscht SCELSE an der NTU's Lee Kong Chian School of Medicine am Beräich vun der Atmungsgesondheet anzeféieren.
Zesumme mat klineschen Experten ënner der Leedung vum Atemdokter Assistent Professer Sanjay Chotirmall, Dem Provost säi Stull an der Molekular Medizin, d'gemeinsamt Team bewäert wéi d'Bioaerosole Patienten mat Bronchitis beaflossen, chronescher obstruktiver Lungenerkrankheet a schwéiere Asthma.
D'Fuerschungsteam huet eng Serie vu Loftprobe Sammler op engem Daach um NTU Campus opgeriicht, déi Proben all zwou Stonnen am Laf vu fënnef Deeg gesammelt hunn (180 Proben pro Zäitserie). Dëse selwechte Experiment gouf all dräi Méint fir 13 Méint widderholl, déi Singapur zwou Monsun Saisonen abegraff.
Airborne Biomass gouf gesammelt andeems d'Loft duerch en elektrostatesche Filter gepompelt gëtt an d'Partikelen aus 0,5 bis 10 Mikrometer Gamme behalen (ongeféier 50 Mol bis 10 Mol méi kleng wéi d'Duerchschnëttsdicke vun engem mënschlechen Hoer respektiv). Virdrun, Loftmuster musse sech fir Wochen oder Méint zesummesetzen fir genuch Material fir Analyse ze sammelen.
Duerch den neien ultra-nidderegen Biomass DNA Sequencing Protokoll entwéckelt vum NTU Fuerschungsteam, vill méi kleng Volumen Loft konnt analyséiert ginn, erméiglecht fir d'éischte Kéier d'Fäegkeet fir all Stonn Ännerungen an der Loftmikrobiom Kompositioun ze studéieren.
All Bioaerosole goufen no hiren DNA Ähnlechkeeten an Ënnerscheeder klasséiert, déi fir Aart-Niveau Identifikatioun vun ugedriwwenen Organismen erlaabt ass nom Verglach mat existéierenden DNA Sequenz Datenbanken.
D'Fuerscher hunn den Niveau vun der Identifikatioun vu Bioaerosolen iwwerschratt, déi virdru vu Wëssenschaftler erreecht goufen, ouni d'Noutwendegkeet d'DNA ze verstäerken oder laangfristeg Sampling Perioden ze benotzen déi net genuch detailléiert Informatioun a kuerzen Zäitintervaller ubidden.
Virdrun Studien vun anere Fuerschungsgruppen hu Bioaerosol Gemeinschaften gemellt baséiert op entweder Kultivatioun oder Gen Amplifikatioun, béid déi wesentlech Viraussoen an Aggregater vun der Zäit droen, ouni awer eng temporär Resolutioun z'erreechen déi et erlaabt hätt den alldeegleche Cyclissem vu loftmikroorganismen z'observéieren.
Team Member Dr Elena Gusareva, e Postdoctoral Fuerscher op der NTU sot déi eemoleg Skala an Déift vun Analyse a Klassifikatioun, erlaabt d'Team méi wéi 1 z'identifizéieren, 200 Bakterien a Pilzarten, déi e verännert Muster vun der mikrobieller Gemeinschaftskompositioun ausféieren.
Déi lafend Fuerschung op der NTU kuckt elo no déi selwecht Method ze benotzen fir Bioaerosole weltwäit op anere Site ze analyséieren, déi ähnlech Trends kënnen erginn wat de Dielzyklus ugeet.