Опубликованы первые результаты грандиозного проекта "Микробиом Земли"

Международный проект "Микробиом Земли" опубликовал первые обобщенные результаты работ.
Фото Krista McGuire, University of Oregon; Kefeng Niu; Angelique Corhtals, Lilian Davalos; Byron Crump et al.

Читайте нас в Telegram

С тех пор как у исследователей по всему миру благодаря Интернету появилась возможность быстро обмениваться данными, они стараются систематизировать накопленные знания в различных областях и один за другим организуют грандиозные проекты, которые уже легли в основу большого количества открытий и сулят немало новых.

Достаточно взглянуть на огромные списки фамилий авторов статей в самых уважаемых научных изданиях. Здесь можно упомянуть такие проекты как ДНК человека (Human Genome Project), Перепись морской жизни (Census of Marine Life) и многие другие. Не стоит также забывать и про краудсординг, когда к специалистам предлагается присоединиться и любителям.

Только на такой благодатной почве всеобщего сотрудничества мог появиться проект под амбициозным названием "Микробиом Земли" (Earth Microbiome Project). Произошло это в 2010 году благодаря инициативе Роба Найта (Rob Knight) из Университета Калифорнии в Сан-Диего, Джека Гилберта (Jack Gilbert) из Университета Чикаго, Рика Стивенса (Rick Stevens) из Аргоннской национальной лаборатории и Дженет Янссон (Janet Jansson) из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. За прошедшее время в проекте приняли участие более 500 исследователей. Собранные данные охватывают все шесть материков и 43 государства.

На данный момент по всему свету собрано более 27 тысяч образцов из разнообразных сред обитания. В каждом из них было определено микробное сообщество для создания первой в мире базы данных бактерий и архей, населяющих нашу планету.

В ходе исследований были разработаны новые стандартизированные протоколы и оригинальные аналитические методы, которые находятся в открытом доступе для всех специалистов, каждый из которых может присоединиться к проекту в любой момент.

Участники анализируют разнообразие бактерий в различных средах обитания, регионах и химических условиях путём секвенирования (то есть определения строения) гена 16S рРНК. Именно этот ген использовался для формирования трёх доменов живых существ, то есть эволюционно схожих организмов – эукариот, истинных бактерий, куда входят митохондрии и хлоропласты эукариот, и архей.

Последовательности 16S рРНК служат своеобразным штрих-кодом для идентификации различных типов бактерий, что позволяет прослеживать их в образцах со всего мира.

На первом этапе было выделено около 300 тысяч уникальных микробиологических последовательностей 16S рРНК, 90% из которых не имели точных совпадений с уже существующими на данный момент базами данных.

В ходе работы учёные разработали также новый метод для выявления ошибок при прочтении геномов, который позволил существенно повысить точность определения видов и составления общей картины распределения генетического материала.

В качестве иллюстрации информативности новой базы данных, авторы работы приводят сравнение рукописной телефонной книги и социальной сети Facebook. Понятно, что информация в первой не показывает никаких связей между людьми, тогда как во второй все этиданные легко прослеживаются.

"Сейчас в нашем каталоге есть довольно обширные области микробного разнообразия, но нам удалось охватить пока лишь половину всех известных бактериальных последовательностей, ‒ рассказывает Гилберт. ‒Впрочем, даже на основе этой информации у нас уже прослеживаются закономерности распределения микробов Земли".

Одним из главных выводов на данном этапе работы стал тот факт, что последовательности 16S более специфичны для определённых сред обитания, нежели для отдельных групп видов. Например, микробиомы кожи китообразных и рыб более похожи друг на друга, чем на микробное сообщество воды, в которой они обитают. И наоборот, микробиом солёной воды отличается от пресной, но они, всё же, больше похожи друг на друга, чем на сообщество кожи водных обитателей.

Первые обобщенные результаты работы были описаны в статье, которая была опубликована в издании Nature. В её авторах числится более 300 исследователей из 160 научных центров. Как видно из нашего сообщения, работы у исследователей ещё невпроворот, и, вероятно, стоит приготовиться к весьма удивительным открытиям.

А из других материалов проекта "Вести.Наука" можно узнать о таких не менее увлекательных начинаниях, как "Хранилище судного дня", база данных по раку и инвентаризация "лёгких планеты".

Сегодня