"Mensen lachen altijd als ik dat zeg, " voegt ze eraan toe. "Maar het is waar."
Ons rijke nieuwe begrip van microbiële gemeenschappen en hun invloed op de menselijke gezondheid of gewasproductiviteit heeft geleid tot de droom om deze gemeenschappen te veranderen om voordelen te produceren. Bij het nastreven van die droom, miljoenen Amerikanen nemen nu probiotica, nuttige microben waarvan ze hopen dat ze hun darmen zullen verbeteren.
Maar de immense complexiteit en veerkracht van deze microbiomen laten onderzoekers onzeker over hoe ze voorspelbare en langdurige veranderingen ten goede kunnen produceren.
Nieuw onderzoek van Handelsman en haar medewerkers pakt die complexiteit direct aan. Het team ontwikkelde een community die ze THOR noemden, drie soorten bacteriën geïsoleerd uit sojabonenwortels en samen gekweekt. De complexe gemeenschap van microben ontwikkelde samen nieuw gedrag dat niet kon worden voorspeld door de individuele leden alleen - ze ontwikkelden taaiere structuren die bekend staan als biofilms, veranderden hoe ze zich door hun omgeving verplaatsten, en controleerde de afgifte van een nieuw antibioticum.
Elk van de drie leden van THOR heeft een gesequenced genoom, en er is een reeks hulpmiddelen beschikbaar om de bacteriën gemakkelijk afzonderlijk en samen te bestuderen, wat kansen biedt om de complexiteit van microbiële gemeenschappen zoals THOR en anderen te ontrafelen. Een beter begrip van deze microbiomen zou wetenschappers kunnen helpen erachter te komen hoe ze kunnen worden verbeterd.
Het werk is op 5 maart gepubliceerd in het tijdschrift mBio . Het werk werd geleid door Handelsman lab postdoctoraal onderzoeker Gabriel Lozano met medewerkers van de UW-Madison Department of Plant Pathology, Yale University en andere instellingen.
De daverende naam THOR komt van de leden van de gemeenschap:The Hitchhikers Of the Rhizosphere. Jaren geleden, Het laboratorium van Handelsman merkte op dat verschillende bacteriën meededen toen leden van gewone Bacillus-bacteriën werden geïsoleerd uit het microbioom van sojabonen, bekend als de rhizosfeer. Deze lifters lieten zich pas zien als Bacillus-bacteriën enkele weken in de kou werden gekweekt.
Die nauwe associaties tussen verschillende soorten suggereren dat ze zouden kunnen dienen als een modelgemeenschap om te testen hoe complexe eigenschappen ontstaan wanneer meerdere soorten dezelfde ruimte delen. De onderzoekers besloten soorten uit de bacteriegroepen Pseudomonas en Flavobacterium om samen met Bacillus te groeien en te bestuderen.
gecombineerd, de leden van THOR pochten zo'n 15, 000 genen en waren in staat duizenden kleine moleculen te produceren, het creëren van "lagen van complexiteit" in de tijd en in de ruimte, zegt Handelsman.
Als je alleen bent gegroeid, het Pseudomonas-lid van THOR maakt een biofilm, een stevige structuur die de bacteriën beschermt tegen zijn omgeving. Biofilms klonteren implantaten die in de geneeskunde worden gebruikt en maken bacteriën resistent tegen antibiotica. Toen alle drie de leden van THOR samen waren gegroeid, de gemeenschap produceerde twee keer zoveel biofilm en de biofilm duurde langer dan toen Pseudomonas alleen was.
"Zelfs als hun populaties klein zijn, deze andere soorten veroorzaken grotere biofilms, ’, zegt Handelsman.
Andere complexe eigenschappen kwamen ook naar voren in THOR. Het Bacillus-lid verminderde de productie van antibiotica gemaakt door Pseudomonas, Flavobacterium beschermen tegen hun effecten. En de andere leden van THOR zorgden ervoor dat Bacillus-kolonies uitgroeiden als de takken van een boom, zich in complexe patronen over en rond de andere bacteriën verspreiden.
Veel inspanningen om microbiomen te manipuleren zijn gericht op het verbeteren van de menselijke gezondheid, en modelgemeenschappen zoals THOR kunnen wetenschappers helpen begrijpen hoe complexe microbiële relaties kunnen worden gewijzigd om ons ten goede te komen.
Maar THOR's informatie over het microbioom van plantenwortels, de rhizosfeer, is net zo belangrijk. De rhizosfeer helpt de grond aan elkaar te lijmen, erosie voorkomen. En bodem houdt drie keer meer koolstof vast dan drijft in de atmosfeer, waardoor het een belangrijk element wordt in de aanpak van klimaatverandering. Weten hoe individuele microben samenkomen om de rijken te produceren, complex gedrag van het bodemmicrobioom kan een sleutel zijn tot het maximaliseren van het voordeel dat we halen uit deze onzichtbare gemeenschappen.
"Het is een van de meest kritische relaties die we hebben, ’, zegt Handelsman.
Afslankmiddel Wegovy goedgekeurd door FDA
Doe Maar,
Wat u eet, kan de manier veranderen waarop antibiotica uw darmen beïnvloeden
Microbiota-modulatie en herstel van eubiose kunnen helpen om COVID-19-complicaties te beteugelen
Onderzoekers vinden nieuwe manier om te beschermen tegen ziekte in MS-model
Fecale transplantatie van bepaalde donoren beter dan andere
Colitis ulcerosa
Colitis ulcerosa is een ziekte die de dikke darm en het rectum aantast. Het veroorzaakt irritatie en ontsteking en leidt uiteindelijk tot de ontwikkeling van zweren in het slijmvlies van de dikke darm
FLUOstar Omega gebruiken om nieuwe darmbacteriën te bestuderen die onze gezondheid kunnen beïnvloeden
De Microbial Biology and Metagenomics-groep van het Diamantina Institute van de University of Queensland gebruikt de BMG LABTECH FLUOstar Omega-microplaatlezer om nieuwe methoden te ontwikkelen om het
Visslijm kan een potentiële bron van antibiotica zijn, blijkt uit onderzoek
Met de komst van multiresistente bacteriën en het gebrek aan nieuwe antibiotica, onderzoekers zijn op zoek geweest naar nieuwe moleculen die deze ziekteverwekkers kunnen bestrijden. Een team van onder