#микробиомчеловека #news
В человеческом желудочно-кишечном тракте выявили свыше 140 000 вирусов.
Вирусы – наиболее многочисленные биологические объекты нашей планеты. В последнем исследовании, проведенном британским Институтом Сенгера (Wellcome Sanger Institute) и Европейским институтом биоинформатики (EMBL's European Bioinformatics Institute), было выявлено более 140 000 вирусных видов, живущих в желудочно-кишечном тракте человека, половина из которых прежде никогда не обнаруживалась. Посвященная этой работе статья в журнале Cell представляет анализ свыше 28 000 образцов кишечного микробиома, собранных в разных частях земного шара.
Количество и разнообразие обнаруженных учеными вирусов чрезвычайно велико и новые данные открывают новые возможности для понимания того, как кишечные вирусы влияют на здоровье человека. Наш желудочно-кишечный тракт – невероятно биоразнообразная среда. Кроме бактерий здесь живут еще тысячи вирусов, инфицирующих эти бактерии, они называются бактериофаги. Известно, что дисбаланс в кишечном микробиоме может быть одной из причин воспалительного заболевания кишечника, аллергий и ожирения. Установив последовательность ДНК всей совокупности микробов кишечника, его метагеном, авторы нового исследования изучили и каталогизировали биоразнообразие вирусных видов 28 060 метагеномов в имеющихся базах данных и 2 898 геномов бактериальных изолятов, культивированных из человеческого кишечника. В ходе анализа полученных данных идентифицировали больше 140 000 видов вирусов кишечника, больше половины из них – новые.
Как отмечает в комментарии изданию WebMD один из авторов исследования Александр Альмейда (Alexandre Almeida), в эпоху COVID «важно помнить, что не все вирусы вредные, но они представляют собой неотъемлемый компонент экосистемы кишечника. Начнем с того, что большинство обнаруженных нами вирусов содержат в качестве генетического материала ДНК, которая отличает их от патогенов, известных большинству людей, таких как SARS-CoV-2 или вирус Зика, являющихся РНК-овыми вирусами».
Второе важное обстоятельство: исследованные образцы микробиома в основном принадлежат здоровым людям без признаков каких-либо заболеваний.
«И это удивительно, как много неизвестных видов живет в их кишечнике, и очень интересно установить связь между ними и человеческим здоровьем», подчеркивает Альмейда. Среди десятков тысяч открытых только что вирусов выделяется одна многочисленная группа, произошедшая, судя по всему, от общего предка. Авторы назвали эту группу Gubaphage. Как и обнаруженные в 2014 многочисленные crAssphage, они инфицируют близкие типы кишечных бактерий, однако функции этих вирусов в настоящее время непонятны.
В человеческом желудочно-кишечном тракте выявили свыше 140 000 вирусов.
Вирусы – наиболее многочисленные биологические объекты нашей планеты. В последнем исследовании, проведенном британским Институтом Сенгера (Wellcome Sanger Institute) и Европейским институтом биоинформатики (EMBL's European Bioinformatics Institute), было выявлено более 140 000 вирусных видов, живущих в желудочно-кишечном тракте человека, половина из которых прежде никогда не обнаруживалась. Посвященная этой работе статья в журнале Cell представляет анализ свыше 28 000 образцов кишечного микробиома, собранных в разных частях земного шара.
Количество и разнообразие обнаруженных учеными вирусов чрезвычайно велико и новые данные открывают новые возможности для понимания того, как кишечные вирусы влияют на здоровье человека. Наш желудочно-кишечный тракт – невероятно биоразнообразная среда. Кроме бактерий здесь живут еще тысячи вирусов, инфицирующих эти бактерии, они называются бактериофаги. Известно, что дисбаланс в кишечном микробиоме может быть одной из причин воспалительного заболевания кишечника, аллергий и ожирения. Установив последовательность ДНК всей совокупности микробов кишечника, его метагеном, авторы нового исследования изучили и каталогизировали биоразнообразие вирусных видов 28 060 метагеномов в имеющихся базах данных и 2 898 геномов бактериальных изолятов, культивированных из человеческого кишечника. В ходе анализа полученных данных идентифицировали больше 140 000 видов вирусов кишечника, больше половины из них – новые.
Как отмечает в комментарии изданию WebMD один из авторов исследования Александр Альмейда (Alexandre Almeida), в эпоху COVID «важно помнить, что не все вирусы вредные, но они представляют собой неотъемлемый компонент экосистемы кишечника. Начнем с того, что большинство обнаруженных нами вирусов содержат в качестве генетического материала ДНК, которая отличает их от патогенов, известных большинству людей, таких как SARS-CoV-2 или вирус Зика, являющихся РНК-овыми вирусами».
Второе важное обстоятельство: исследованные образцы микробиома в основном принадлежат здоровым людям без признаков каких-либо заболеваний.
«И это удивительно, как много неизвестных видов живет в их кишечнике, и очень интересно установить связь между ними и человеческим здоровьем», подчеркивает Альмейда. Среди десятков тысяч открытых только что вирусов выделяется одна многочисленная группа, произошедшая, судя по всему, от общего предка. Авторы назвали эту группу Gubaphage. Как и обнаруженные в 2014 многочисленные crAssphage, они инфицируют близкие типы кишечных бактерий, однако функции этих вирусов в настоящее время непонятны.
#микробиомчеловека #синтетическаябиология #news
Ученые создали наиболее сложный на сегодняшний день искусственный микробиом человека
Исследования последних десятилетий показывают, что кишечный микробиом- совокупность сотен видов бактерий, обитающих в пищеварительной системе человека - влияет на развитие нервной системы, реакцию на иммунотерапию рака и другие аспекты здоровья. Но эти сообщества сложны, и без систематического изучения составляющих их клеток и молекул связи микробиома с определенными заболеваниями остаются неясными. Как сообщает издание Technology Networks, исследователи из Стэнфордского университета получили самый сложный и четко определенный синтетический микробиом, создав сообщество из более чем 100 видов бактерий, которые были успешно пересажены мышам. Возможность добавлять, удалять и редактировать отдельные виды позволит ученым лучше понять связи между микробиомом и здоровьем и, в конечном итоге, разработать первые в своем классе методы микробиомной терапии.
Многие ключевые исследования микробиома были проведены с использованием фекальных трансплантатов, которые переносят весь естественный микробиом от одного организма к другому. Но при таком подходе нет возможности удалять или изменять один какой-то вид среди сотен, присутствующих в конкретном образце фекалий, тогда как в искусственном микробиоме можно «заглушать» гены или удалять белки из определенной клетки или даже целой мыши, и это открывает широкие исследовательские возможности. «Многое из того, что мы знаем о биологии, мы бы не знали, если бы не способность манипулировать сложными биологическими системами по частям», говорит Майкл Фишбах из инновационного хаба Institute Scholar at Sarafan ChEM-H, он ведущий автор исследования, опубликованного в Cell. Фишбах с коллегами создали микробиом с нуля, выращивая по отдельности, а затем смешивая составляющие его бактерии.
Авторы создавали искусственное микробное сообщество из наиболее распространенных бактерий. Для этого они обратились к проекту Human Microbiome Project (HMP), инициативе Национального института здравоохранения, который располагает полными микробными геномами более 300 взрослых людей. «Мы искали Ноев ковчег видов бактерий в кишечнике человека, пытаясь найти те, которые почти всегда были там у любого человека», сказал Фишбах. Отобрав более 100 бактериальных штаммов, которые присутствовали не менее чем у 20% людей в базе данных HMP, исследователи добавили несколько видов, необходимых для некоторых последующих экспериментов. Итоговые 104 вида выращивали в отдельных группах, а затем смешивали в одну объединенную культуру, чтобы сделать то, что было названо человеческим микробным сообществом, hCom1. hCom1 вводили линии мышей, которые были лишены собственного микробиома. Наблюдения показали удивительную стабильность hCom1: 98% составляющих его видов успешно колонизировали кишечник стерильных мышей, а относительные уровни численности каждого вида оставались постоянными в течение двух месяцев.
Ученые создали наиболее сложный на сегодняшний день искусственный микробиом человека
Исследования последних десятилетий показывают, что кишечный микробиом- совокупность сотен видов бактерий, обитающих в пищеварительной системе человека - влияет на развитие нервной системы, реакцию на иммунотерапию рака и другие аспекты здоровья. Но эти сообщества сложны, и без систематического изучения составляющих их клеток и молекул связи микробиома с определенными заболеваниями остаются неясными. Как сообщает издание Technology Networks, исследователи из Стэнфордского университета получили самый сложный и четко определенный синтетический микробиом, создав сообщество из более чем 100 видов бактерий, которые были успешно пересажены мышам. Возможность добавлять, удалять и редактировать отдельные виды позволит ученым лучше понять связи между микробиомом и здоровьем и, в конечном итоге, разработать первые в своем классе методы микробиомной терапии.
Многие ключевые исследования микробиома были проведены с использованием фекальных трансплантатов, которые переносят весь естественный микробиом от одного организма к другому. Но при таком подходе нет возможности удалять или изменять один какой-то вид среди сотен, присутствующих в конкретном образце фекалий, тогда как в искусственном микробиоме можно «заглушать» гены или удалять белки из определенной клетки или даже целой мыши, и это открывает широкие исследовательские возможности. «Многое из того, что мы знаем о биологии, мы бы не знали, если бы не способность манипулировать сложными биологическими системами по частям», говорит Майкл Фишбах из инновационного хаба Institute Scholar at Sarafan ChEM-H, он ведущий автор исследования, опубликованного в Cell. Фишбах с коллегами создали микробиом с нуля, выращивая по отдельности, а затем смешивая составляющие его бактерии.
Авторы создавали искусственное микробное сообщество из наиболее распространенных бактерий. Для этого они обратились к проекту Human Microbiome Project (HMP), инициативе Национального института здравоохранения, который располагает полными микробными геномами более 300 взрослых людей. «Мы искали Ноев ковчег видов бактерий в кишечнике человека, пытаясь найти те, которые почти всегда были там у любого человека», сказал Фишбах. Отобрав более 100 бактериальных штаммов, которые присутствовали не менее чем у 20% людей в базе данных HMP, исследователи добавили несколько видов, необходимых для некоторых последующих экспериментов. Итоговые 104 вида выращивали в отдельных группах, а затем смешивали в одну объединенную культуру, чтобы сделать то, что было названо человеческим микробным сообществом, hCom1. hCom1 вводили линии мышей, которые были лишены собственного микробиома. Наблюдения показали удивительную стабильность hCom1: 98% составляющих его видов успешно колонизировали кишечник стерильных мышей, а относительные уровни численности каждого вида оставались постоянными в течение двух месяцев.
Technology Networks
Constructing the Most Complex, Complete Synthetic Microbiome to Date
Researchers have built the most complex and well-defined synthetic microbiome by creating a community of over 100 bacterial species that was successfully transplanted into mice.