Tyrimui, paskelbta gegužės 26 d Ląstelė , tarptautiniai tyrėjai surinko beveik 5, 000 mėginių per trejus metus 60 miestų 32 šalyse ir šešiuose žemynuose. Tyrėjai analizavo mėginius naudodami genomo sekos nustatymo metodą, vadinamą šautuvo seka, kad būtų galima nustatyti įvairių mikrobų buvimą, įskaitant bakterijas, archajos (vienaląsčiai organizmai, kurie skiriasi nuo bakterijų), ir virusai, kurie kaip genetinę medžiagą naudoja DNR. (Kiti virusų tipai, kurių genetinė medžiaga naudoja RNR, pvz., SARS-CoV-2, virusas, sukeliantis COVID-19, nebūtų aptikta naudojant DNR analizės metodus, naudojamus šiame tyrime prieš pandemiją.)
Ši tyrimų sritis turi didelę reikšmę nustatant žinomų ir nežinomų infekcijų protrūkius ir tiriant antibiotikams atsparių mikrobų paplitimą skirtingose miesto aplinkose.
„Kiekvieną kartą, kai sėdi metro, greičiausiai keliaujate su visiškai nauja rūšimi, “ - sakė vyresnysis autorius daktaras Christopheris Masonas, „WorldQuant Initiative for Quantitative Prediction“ bendras direktorius ir Weill Cornell Medicine fiziologijos ir biofizikos profesorius. Masonas taip pat yra „Biotia“ ir „Onegevity Health“ įkūrėjas ir apmokamas konsultantas, ir mokamas „WorldQuant LLC“ pranešėjas.
Dabartinis tyrimas leido atrasti 10, 928 virusai ir 748 bakterijos, kurių nėra jokiose informacinėse duomenų bazėse.
Dr. Masonas 2015 m. Įkūrė „MetaSUB“ (trumpinys „Metagenomics“ ir „Metadesign of Subways and Urban Biomes“), kartu su daktaru Evanu Afšinu, kuris tuo metu buvo Queens koledžo Macaulay garbės koledžo bakalauro studentas, o dabar yra klinikinis Weill Cornell Medicine fiziologijos ir biofizikos bendradarbis ir mokamas „Onegevity Health“ konsultantas.
Naujai išleistam tyrimui vadovavo dr. Masonas, Davidas Danko, Weill Cornell Graduate School doktorantas dr. Masono laboratorijoje tyrimo metu, ir Daniela Bezdan, kuris tuo metu buvo Weill Cornell Medicine skaičiavimo biomedicinos mokslinis bendradarbis.
Rinkdami mikrobų mėginius ir analizuodami jų genus-kartu vadinamus mikrobioma-mokslininkai tikisi daugiau sužinoti apie bakterijas, virusai ir kiti mikroorganizmai, gyvenantys tarp žmonių. Pavyzdžiui, tyrimas gali padėti nustatyti antibiotikams atsparių padermių atsiradimą.
Prognozuoti atsparumą antibiotikams vien iš genetinių sekų yra sudėtinga, tačiau mokslininkai sugebėjo nustatyti kai kuriuos genus, kurie, kaip žinoma, yra susiję su atsparumu, kiekybiškai įvertinti jų gausą ir patvirtinti genetinių žymenų gebėjimą sukelti atsparumą. Jie nustatė, kad kai kurie miestai turi daugiau atsparumo genų nei kiti, ir kad kai kuriems iš šių genų gali būti konkretaus miesto parašai.
Atsparumas antimikrobinėms medžiagoms išlieka pagrindiniu pasauliniu sveikatos iššūkiu. „Nors reikia tolesnių tyrimų, šis duomenų rinkinys parodo mikrobiomų kartografavimo ir stebėjimo vertę ir galimybes, ir įžvalgas, kurias ji gali suteikti gydytojams, mokslininkai ir visuomenės sveikatos pareigūnai, “ - sakė daktaras Afšinas.
Be to, sužinojus apie mažas mikrobų molekules ir baltymus, taip pat gali būti atrasti nauji antibiotikai ir kitos molekulės, kurios gali būti sukurtos kaip vaistai. Daugelis šiuo metu naudojamų antibiotikų ir vaistų buvo gauti iš mikrobų šaltinių.
Atradimai apie naujas mikrobų rūšis taip pat gali lemti naujas laboratorines priemones ir metodus, tokius kaip nauji molekulinio redagavimo įrankio, žinomo kaip CRISPR, naudojimo būdai. Šiame tyrime, tyrėjai nustatė 838, 532 nauji CRISPR masyvai-viruso DNR fragmentai, rasti bakterijų viduje-ir 4,3 milijono naujų peptidų (mažų baltymų).
Dėl šių mėginių ėmimo, Daktaras Masonas sakė, kad jis gali maždaug 90 procentų tikslumu nuspėti, kur žmogus gyvena, tiesiog sekant jų batų DNR. Nustatyta, kad daug veiksnių turi įtakos miesto mikrobiomai, įskaitant bendrą gyventojų skaičių ir gyventojų tankį, pakilimas, vandenyno ir klimato artumas. Išvados apie šiuos skirtingus parašus galėtų sudaryti sąlygas būsimiems teismo medicinos tyrimams.
Mikrobiome yra molekulinės aido vietos, kurioje jis buvo surinktas. Pakrantės mėginyje gali būti druską mėgstančių mikrobų, o tankiai apgyvendinto miesto mėginyje gali būti stebėtina biologinė įvairovė, “ - sakė daktaras Danko.
Daktaras Davidas Danko, Sektoriaus studentas, Weill Cornell aukštojoje mokykloje.
Dr. Masonas ir Afšinas pradėjo rinkti ir analizuoti mikrobų mėginius Niujorko metro sistemoje 2013 m. Po to, kai paskelbė savo pirmąsias išvadas, pramintas „PathoMap“, su jais susisiekė tyrėjai iš viso pasaulio, kurie norėjo atlikti panašius tyrimus savo miestams.
Tarptautinis susidomėjimas įkvėpė daktaro Masono laboratoriją sukurti „MetaSUB“ ir įdarbino Daniela Bezdan kaip tyrimų direktorę. „Mums reikėjo tarptautiniu mastu pripažintų protokolų, logistikos ir bendradarbiavimo sutartis su mokslininkais, pardavėjai, vyriausybinės įstaigos ir filantropiniai fondai potencialiai 100 miestų 20 šalių, “ - sakė Bezdanas.
Šiandien „MetaSUB“ toliau auga ir plečiasi rinkdama RNR ir DNR mėginius iš oro, vanduo ir kanalizacija, be kietų paviršių. Dėl to trijose valstijose (Floridoje, JAV) buvo skirta 5 milijonų dolerių dotacija nuotekų sekos nustatymui ir virusų stebėjimui. Niujorkas ir Viskonsinas), ir kuri yra Ligų kontrolės ir prevencijos centro naujos Nacionalinės nuotekų priežiūros sistemos (NWSS) dalis.
Grupė taip pat prižiūri tokius projektus kaip Pasaulinė miesto atrankos diena (gCSD), vyks kasmet birželio 21 d. ir anksčiau atliko plataus masto tyrimus, įskaitant išsamią Rio de Žaneiro mikrobų analizę, vasaros olimpinių žaidynių metu ir po jų. Daugelis šiame tyrime analizuotų mėginių buvo surinkti Pasaulinę miesto mėginių ėmimo dieną 2016 ir 2017 m.
Mėginių ėmimas Niujorke buvo atliktas padedant Weill Cornell medicinos klinikinio ir vertimo mokslo centro (CTSC), bendradarbiaudamas su vyresniuoju CTSC programų vadovu Jeffu Zhu. Daktaras Masonas ir jo kolegos šiuo metu ruošiasi šių metų renginiui.
„Kai pradėjome 2015 m. konsorciumą sudarė 16 miestų; po šešerių metų turime daugiau nei 100 miestų. Smagu, kad yra tokia smalsuolių grupė, savarankiškai pradedantys ir entuziastingi bendradarbiai tyrėjai, “ - sakė daktaras Masonas, kuris taip pat yra kompiuterinės biomedicinos skaičiavimo genomikos profesorius HRH princas Alwaleed Bin Talal Bin Abdulaziz Al-Saud Weill Cornell medicinos kompiuterinės biomedicinos institute.
„Nors mėginiai renkami visame pasaulyje, didžioji dalis analizės atliekama čia, Niujorke, Weill Cornell Medicine, "sakė daktaras Masonas. Sekų analizė ir surinkimas taip pat panaudojo tiltus ir tiltus-2, Ekstremalios mokslo ir inžinerijos atradimų aplinkos (XSEDE) superkompiuteriai Pitsburgo superkompiuterių centre.
„MetaSUB“ tyrėjai Šveicarijoje (dr. Andre Kahles ir Gunnar Rätsch) panaudojo šiuos surinkimus ir neapdorotus duomenis, kad sukurtų paiešką, pasaulinis DNR sekų portalas (MetaGraph), kuris indeksavo visas žinomas genetines sekas (įskaitant MetaSUB duomenis). Portalas susieja visus žinomus ar naujai atrastus genetinius elementus pagal jų vietą Žemėje ir gali padėti atrasti naujas mikrobų sąveikas ir tariamas funkcijas.
DNR išskyrimas iš mėginių daugiausia buvo atliktas remiant „Zymo Research“ ir „Promega“, ir sekvenuota bendradarbiaujant su dr. Shawn Levy iš HudsonAlpha biotechnologijų instituto, Klasas Udekwu iš Stokholmo universiteto ir Niujorko genomo centro. Būsimi ir vykstantys tyrimai apžvelgs RNR ir DNR su ilgais skaitymais ir erdvinio vaizdavimo metodais, taip pat atsekti metabolitus iš pasaulinių vietų, ir toliau atnaujinti planetos masto genetinį žemėlapį.
Vandenilio kvėpavimas nėra iš Bikini atolo
Dušo galvutėse esančios gleivės gali turėti pavojingų plaučių bakterijų tyrimų
Genetiškai keičiamos žarnyno bakterijos sumažina gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio riziką pelėms
Trumpos grandinės riebalų rūgščių papildai pagerina insulto atsigavimą,
Kaip masinio patikrinimo pastangos padėjo nustatyti daugiau vaikų celiakijos atvejų
Probiotikai gali padėti pažaboti mitybą per ateinančius du dešimtmečius,
Miego kokybė gali būti vėlesnio Alzheimerio ligos tyrimo rodiklis
Naujas Kalifornijos universiteto mokslininkų tyrimas, Berkeley parodė, kad palaipsniui blogėjanti miego kokybė tarp 50–60 metų amžiaus žmonių gali rodyti baltymų susipainiojimą smegenyse, dėl kurio vė
Alkoholis pažeidžia burnos mikrobiomą
Naujas tyrimas parodė, kad alkoholis keičia ir kenkia natūraliai burnos bakterijų aplinkai. Tyrimas pavadintas, „Dideliame suaugusių amerikiečių tyrime alkoholio vartojimas yra susijęs su žmogaus burn
Stemplės vėžio riziką gali sumažinti ezomeprazolas ir mažos aspirino dozės
Remiantis III fazės tyrimo rezultatais, pateiktais 2018 m. ASCO metiniame susirinkime, du paprasti nereceptiniai vaistai-didelė ezomeprazolo dozė ir maža aspirino dozė, vartojant reguliariai, gali vid