Die Welt der Mikroben, dass Leben in Ihrem Magen Mai werden fast so individuell wie Ihr Fingerabdruck, nach Forscher an der Stanford University School of Medicine, die sich auf die frühen Phasen der Erforschung der intestinalen Ökosystem.
Mit Hilfe molekularer Techniken erkennen, dass alle bekannten Arten von Mikroben und Anleihe-statistischen Techniken aus Bereich Ökologie und Populationsgenetik, Paul Eckburg, MD, ein Postdoc-Stipendiat der Infektionskrankheiten und geografische Medizin, die die umfangreichste Studie zur Vermessung Zeitpunkt die Bewohner der unteren Magen-und Darminhalt. In den drei gesunden Probanden er studierte, fand er 395 einzigartige bakteriellen Spezies.
"Die Darmflora ist von entscheidender Bedeutung für die menschliche Physiologie und ein breites Spektrum von Krankheiten, aber der erste Schritt bei der Untersuchung dieser Ökosystem ist es, herauszufinden, wer es ist und wie die Gemeinschaft Volkszählung variiert in Zeit und Raum ", sagte Eckburg, die dazu führen Autor der Studie veröffentlicht in dieser Woche in der Online-Ausgabe von Science Express. "Doch selbst mit diesem großen Projekt-Sequenzierung, die produziert um Größenordnungen mehr als Sequenzdaten wurden in der Vergangenheit, wir sind nicht völlig es noch. Dies ist nur die Spitze des Eisbergs. "
Eckburg arbeitet mit David Relman, MD, Associate Professor für Medizin (Infektionskrankheiten und geographische Medizin) und der Mikrobiologie und Immunologie. Relman's Labor an der Veteran Affairs Palo Alto Heath Care System spezialisiert sich auf die mikrobielle Erreger Entdeckung und die menschliche mikrobielle Ökologie, und in der Wertschätzung der Rolle von Mikroben in die menschliche Gesundheit und Krankheit.
Das Papier von Eckburg und Relman ist als die erste von mehreren Studien suchen, wie mikrobieller Gemeinschaften variieren nach-to-Host, Ernährung, Geographie, Krankheit und anderen Variablen.
Zur Unterscheidung zwischen einzelnen Bakterien unter den hunderten von Arten in den Proben, Eckburg nutzte eine Technik, vergleicht die genetische Sequenz von einem Molekül von Bakterien und Archaeen. Das Molekül, 16S rRNA, spielt eine Rolle bei der Übersetzung des genetischen Codes und damit ist von entscheidender Bedeutung für die Organismen. Aber, kleine Variationen in der 16S rRNA-Gen Sequenzen erlauben Wissenschaftlern, um verschiedene Bakterien.
Für jedes der drei Themen Forschung, die Forscher analysiert Proben aus sechs verschiedenen anatomischen Websites innerhalb der Dickdarm sowie ein Hocker Probe.
Eckburg und sein Team bestimmt mehr als 13.000 Sequenzen der 16S rRNA. Die meisten von dem, was sie identifiziert, die den üblichen Verdächtigen in der Darmflora, aber es gab Überraschungen. Fast zwei Drittel der Bakterien sie identifiziert wurden neuartige, Sinne, dass sie keine genetischen enge Nachbarn in den bestehenden Datenbanken, die Sequenz speichern Informationen über alle bekannten Arten.
"Wir dachten, wir würden neue zu finden, aber es war ein wenig überraschend zu sehen, wie ein großer Prozentsatz, dass geblieben nicht identifizierte ", sagte Eckburg." Trotz dieser großen Anstrengungen, wir sind immer noch nicht nähert sich dem Punkt der vollständigen Abdeckung der Darm-Gemeinschaft in jedem einzelnen ein - viel weniger die vollständige Abdeckung aller menschlichen Darm-Gemeinden. "In Dagegen sind die Ermittler fanden sehr begrenzt Vielfalt innerhalb der Archaeen, Mikroben, die aussehen wie eine Menge Bakterien, sondern sind genetisch und biochemisch wie unterscheidet sich von Bakterien wie Bakterien sind von Menschen.
Das Team nutzte auch die Proben zu prüfen, wie mikrobieller Gemeinschaften unterscheiden sich zwischen den Standorten innerhalb der Darm sowie zwischen verschiedenen Menschen.
"Wir waren überrascht über das Ausmaß, in dem eine individuelle bestimmt die besondere Bild der mikrobiellen Vielfalt, die wir sehen ", sagte Relman." Variation zwischen Individuen wurde verdächtigt, aber unsere Daten erwies sich als eine dramatische Bestätigung der dieser Glaube. "
Eine interessante Ergänzung dieses Befundes ist, dass die Fähigkeit zur Schaffung eines umfassenden Volkszählung der Mikroben leben in einem Person haben könnte Auswirkungen auf die menschliche Forensik. Im Gegensatz zu Menschen genetische Make-up, ihre endogenen mikrobieller Gemeinschaften Mai angeben, wo sie sind und welche Aktivitäten sie verfolgt in Bezug auf Reisen, Ernährung, Antibiotika-Einsatz und die wie.
Relman betonte, dass die Studie nur eine begrenzte Anzahl von Personen geprüft und nur ein genetisches Merkmal der Mikroben, so gibt es viele Studien, dass müssen und werden folgen.
Er nahm das Team über ein Jahr für die Durchführung dieser Analysen der mikrobiellen Flora aus drei Personen. Obwohl der Prozess kann jetzt getan werden schneller, Eckburg und Relman gaben an, sie planen, ergänzen diese derzeitige Ansatz mit der Verwendung von Microarray - Technologie. Letztere wird ihnen erlauben, analysieren Proben wesentlich schneller. Sie haben mit der Biochemie Professor Patrick Brown, MD, PhD, und Doktorand Chana Palmer zur Entwicklung eines Gen-Chip, können eine mikrobielle Volkszählung zu komplexen Gemeinschaften und Proben.
Mitarbeiter sind von der Stanford Research Associate Elisabeth Bik, PhD; Postdoc Scholar Les Dethlefsen, PhD; und Absolventen Student Elizabeth Purdom. Das Stanford-Team arbeitete auch mit Forschern am Institut für Genomforschung und die University of Manitoba. Die Arbeit wurde gefördert durch Zuschüsse aus den National Institutes of Health, die Ellison Medical Foundation, der kanadischen Institutes of Health Research, die Crohn und Colitis Foundation of Canada, der National Science Foundation und der Defense Advanced Research Projects Agency.
Stanford University Medical Center integriert Forschung, Bildung und medizinische Patientenversorgung in seinen drei Institutionen -- Stanford University School of Medicine, Stanford Hospital & Clinics und Lucile Packard Children's Hospital in Stanford. Für Weitere Informationen, besuchen Sie bitte die Website des Medical Center's Office of Communication & Public Affairs bei http://mednews.stanford.edu.
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