NTU mokslininkai Singapūro ore naudojo naują mikrobų bendruomenių mėginių ėmimo ir DNR sekos nustatymo protokolą. Jie nustatė, kad mikrobų bendruomenės sudėtis atogrąžų ore keičiasi nuspėjamai, dieną dominuoja bakterijos, o naktį - grybai.
Šis dienos ir nakties modelis ir ore esančių mikroorganizmų įvairovė beveik paviršiaus atmosferoje anksčiau nebuvo žinoma, kadangi atmosfera yra technologiškai sudėtinga studijuoti, todėl tai yra labiausiai neištirta ekosistema planetiniu mastu, palyginti su sausumos ir jūros ekosistemomis.
Naujos žinios apie atogrąžų bioaerozolius - mažas grybelio ore daleles, bakterijų ir augalinės medžiagos - šią savaitę pranešama Nacionalinės mokslų akademijos darbai .
Tyrime, kuriam vadovavo NTU genomikos profesorius Stephanas Schusteris, komanda pranešė, kad atogrąžų oras turėjo mikrobų įvairovę, panašią į kitas gerai ištirtas ekosistemas, pavyzdžiui, jūros vanduo, dirvožemis, ir žmogaus žarnynas.
Šiose bioaerozolių bendruomenėse (biologinės kilmės ore esančiose dalelėse) yra netikėtai daug bakterijų ir grybelių rūšių, ir jie seka diel ciklą (24 valandų dienos ir nakties ciklą), kurį, mokslininkų nuomone, lemia aplinkos sąlygos, tokios kaip drėgmė, lietus, saulės spinduliavimas ir anglies dioksido lygis.
Jie taip pat rodo didesnį sudėties skirtumą per dieną nei tarp dienų ar net mėnesių. Ši tvirta bendruomenės struktūra išlaiko ilgalaikį nuspėjamumą, nepaisant oro srautų ir musoninių vėjų skirtumų atogrąžų sezonuose.
Profesorius Schuster, kuris yra SCELSE tyrimų direktorius, sakė, kad gebėjimas analizuoti bioaerozolius suteikia įžvalgų apie daugelį miesto gyvenimo aspektų, turinčių įtakos mūsų kasdieniam gyvenimui ir žmonių gerovei. Tai taip pat suteikia supratimą apie atmosferos, sausumos ir vandens planetų ekosistemos, kuris yra ypač vertingas klimato kaitos metu.
Mūsų dabartinis tyrimas rodo, kad temperatūra taip pat yra pasaulinė mikrobų bendruomenės dinamikos varomoji jėga atmosferai šalia paviršiaus. Toks supratimas yra labai svarbus užtikrinant ekosistemos tvarumą miesto aplinkoje ir už jos ribų.
Lokaliai, bioaerozolių dinamikos supratimas taip pat parodys, kaip mes valdome aplinkinę atmosferą, pvz., patalpų oro kokybės poveikis, mechaninė ventiliacija ir mus supančių oro mikrobiomų tarša. Be to, mūsų tyrimas suteikia svarbių ir labai reikalingų įžvalgų apie bioaerozolius atogrąžų aplinkoje, atsižvelgiant į tai, kad esami tyrimai buvo susiję tik su vidutinio klimato sąlygomis ".
Stephanas Schusteris, NTU genomikos profesorius
Vidutiniškai, žmonės kasdien įkvepia 11 kubinių metrų oro (11 tūkst. litrų), per dieną tropikuose gali būti apie 50 tūkstančių organizmo ląstelių, bet naktį nuo 30 iki 100 kartų.
Mokslininkai sako, kad jie pradeda suprasti oro mikrobų bendruomenių poveikį aplinkai ir žmonių sveikatai, turi didžiausią poveikį pacientams, sergantiems kvėpavimo takų ligomis. Be to, būtų galima išvengti žalos žemės ūkio augalams, nes daugelis aptiktų organizmų yra augalų patogenai arba medienos puvimo grybeliai.
Išvados paskatino tyrimo grupę inicijuoti nuolatinį tarpdisciplininį mokslinių tyrimų projektą tarp SCELSE ir NTU Lee Kong Chian medicinos mokyklos kvėpavimo sveikatos srityje.
Kartu su klinikiniais ekspertais, vadovaujamais kvėpavimo takų gydytojo profesoriaus asistento Sanjay Chotirmall, Provosto katedra molekulinės medicinos srityje, jungtinė komanda vertina, kaip bioaerozoliai veikia bronchitu sergančius pacientus, lėtinė obstrukcinė plaučių liga ir sunki astma.
Tyrimo grupė ant stogo NTU miestelyje sukūrė oro mėginių rinktuvų seriją, kuri imdavo mėginius kas dvi valandas per penkias dienas (180 mėginių kiekvienoje laiko eilutėje). Tas pats eksperimentas buvo kartojamas kas tris mėnesius 13 mėnesių, kuris apėmė du Singapūro musonų sezonus.
Ore esanti biomasė buvo surinkta pumpuojant orą per elektrostatinį filtrą, išlaikant daleles nuo 0,5 iki 10 mikrometrų diapazono (atitinkamai apie 50–10 kartų mažesnis nei vidutinis žmogaus plaukų storis). Anksčiau, oro mėginiai turėjo būti kaupiami kelias savaites ar mėnesius, kad surinktų pakankamai medžiagos analizei.
Per naują itin mažos biomasės DNR sekos nustatymo protokolą, kurį sukūrė NTU tyrimų grupė, galima analizuoti daug mažesnius oro kiekius, leidžia pirmą kartą ištirti valandinius oro mikrobiomos sudėties pokyčius.
Visi bioaerozoliai buvo klasifikuojami pagal jų DNR panašumus ir skirtumus, kuris leido identifikuoti ore sklindančius organizmus rūšių lygiu, palyginus juos su esamomis DNR sekų duomenų bazėmis.
Tyrėjai viršijo anksčiau mokslininkų pasiektą bioaerozolių identifikavimo lygį, be poreikio amplifikuoti DNR arba naudojant ilgalaikius mėginių ėmimo laikotarpius, kurie per trumpą laiką nepateikia pakankamai išsamios informacijos.
Ankstesni kitų tyrimų grupių tyrimai parodė bioaerozolių bendruomenes, pagrįstas auginimu arba genų amplifikacija, kurie abu turi didelių šališkumų ir laiko sumų, tačiau nepasiekus laiko rezoliucijos, kuri būtų leidusi stebėti kasdienį ore sklindančių mikroorganizmų ciklą.
Komandos narė dr. Elena Gusareva, NTU postdoktorantas sakė precedento neturintis analizės ir klasifikavimo mastas ir gylis, leido komandai nustatyti daugiau nei 1, 200 bakterijų ir grybelių rūšių, kurios keičia besikeičiančią mikrobų bendruomenės sudėtį.
Vykdomi NTU tyrimai dabar ieško to paties metodo, kaip bioaerozolius visame pasaulyje analizuoti kitose vietose, kurie gali duoti panašių tendencijų, susijusių su diel ciklo stebėjimu.
Bendras genetinis variantas paaiškina, kodėl imunoterapija dažnai nepavyksta sergant Krono liga
Ekologiški obuoliai turi probiotinių savybių
Buitinės dezinfekavimo priemonės gali prisidėti prie vaikų nutukimo rizikos
Dantenų ligos ir stemplės bei skrandžio vėžio rizika
Virusinių infekcijų diagnostika naudojant mikro ir nanoskalės technologijas
Bakteriofagai gali gydyti E. coli nepažeidžiant žarnyno,
Mikroplastikas pirmą kartą nustatytas žmogaus atliekose
Analizuojant žmonių išmatų mėginius, paimtus iš aštuonių šalių dalyvių, nustatyta, kad kiekviename tirtame mėginyje buvo mikroplastiko ir buvo iki devynių skirtingų plastikų. Vaizdo kredit
Raudonos mėsos pakeitimas augalinės mėsos alternatyvomis sumažina širdies ir kraujagyslių ligų riziką
Širdies ir kraujagyslių ligos yra bendras terminas, vartojamas apibūdinti širdį ir kraujagysles veikiančias ligas ir paprastai yra susijęs su riebalų sankaupų susidarymu ir padidėjusia kraujo krešulių
Makšties bakterijos, susijusios su priešlaikiniu gimdymu
Žurnale paskelbtas naujas tyrimas Mikrobiologijos ribos balandžio mėn. praneša, kad anksti gimdžiusioms moterims gimdymo takuose yra didesnė bakterijų įvairovė. Tyrimas taip pat pabrėžia specifines