Prawda

Czwartek, 28 marca 2024 - 21:49

« Poprzedni Następny »


Osobisty mikrobiom w cyfrach


Carl Zimmer 2014-08-14


Dzięki spadającym kosztom sekwencjonowania  DNA, możemy teraz badać tysiące gatunków, które żyją w naszych ciałach. Kilka lat temu dowiedziałem się na przykład, że mam w pępku  58 gatunków. Wiedziałem jednak tylko, że w moim pępku było 58 gatunków w jednym momencie czasowym – w momencie, kiedy przetarłem pępek wacikiem. Wszystko jednak, co wiemy o bakteriach, mówi nam, że nasz wewnętrzny ekosystem potrafi się szybko zmieniać. Mój pępek może być zasadniczo inny dzisiaj niż w chwili, kiedy wkładałem w niego koniuszek wacika.

Niektórzy z moich przyjaciół mają bransoletki, które śledzą pracę ich organizmów. Małe komputery mieszczące się w tych urządzeniach zapisują każdy krok postawiony każdego dnia, bicie serca, długość snu. Pod koniec dnia siadają przed komputerem i oglądają dane zapisane na ekranie jak sejsmogram ich ciała.


Dostałem niedawno w prezencie takie urządzenie. Choć bardzo lubię marnować czas na technologiczne gadżety, nie chciało mi się jednak zakładać tego na rękę. I tak już wiem, że powinienem więcej biegać, więcej chodzić, więcej stać i unikać siedzenia przed ekranem. Nie potrzebuję szczegółowych danych, by mi o tym przypominały.


Kiedy jednak czytałem dzisiaj pismo „Genome Biology”, uznałem, że któregoś dnia mogę poddać się ruchowi Quantified Self. Po prostu muszę poczekać, aż będę mógł śledzić z dnia na dzień tryliony moich mikrobów.


Dzięki spadającym kosztom sekwencjonowania  DNA, możemy teraz badać tysiące gatunków, które żyją w naszych ciałach. Kilka lat temu dowiedziałem się na przykład, że mam w pępku  58 gatunków. Wiedziałem jednak tylko, że w moim pępku było 58 gatunków w jednym momencie czasowym – w momencie, kiedy przetarłem pępek wacikiem. Wszystko jednak, co wiemy o bakteriach, mówi nam, że nasz wewnętrzny ekosystem potrafi się szybko zmieniać. Mój pępek może być zasadniczo inny dzisiaj niż w chwili, kiedy wkładałem w niego koniuszek wacika.


Eric Alm, biolog z MIT, i doktorant Lawrence David postanowili zgłębić tę zmianę przez śledzenie roku życia ich własnych mikrobiomów. Codziennie brali próbkę własnego kału, a następnie wydobywali z niego DNA, żeby sprawdzić, jakie gatunki bakterii żyją w ich jelitach. David spluwał także codziennie do probówki, żeby porównać, jak zmienia się mikrobiom w jego jelitach w porównaniu do jego jamy ustnej.


Mimo że ich badanie prowadzone było tylko na dwóch osobach, był to jak najbardziej projekt Wielkich Danych. Jednym z głównych wyzwań zaś projektu Wielkich Danych jest wizualizacja wyników w użyteczny sposób. Liczby na bransoletce nie pomogą. Alm, David i ich koledzy zidentyfikowali tysiące gatunków mikrobów. Większość była rzadka, podczas gdy kilkaset składało się na większość drobnoustrojów w ich ciałach. Niektóre gatunki pokazywały się na krótko i znikały; inne przetrwały cały rok.


Tutaj
jest jeden sposób patrzenia na ich mikrobiomy. Pokazuje ślinę Davida. Każde pasmo reprezentuje jeden dominujący gatunek (lub operacyjną jednostkę taksonomiczną). Gatunki należące do tej samej linii (typu) mają różne odcienie tego samego koloru.  



Jest to dość stabilne w czasie, ale pokazuje kilka interesujących drgnięć.


A tutaj są jelita Davida. Inny zestaw gatunków, z większymi fluktuacjami w czasie, szczególnie wokół setnego dnia.



Coś się dzieje. Jednym ze sposobów zobaczenia, co się dzieje, jest spojrzenie na mikrobiom w inny sposób. Ilustracja poniżej pokazuje zmiany w każdym gatunku, ze spadkami w niebieskim i wzrostach w czerwonym. Jak można zobaczyć, niektóre gatunki stały się rzadkie po mniej więcej jednej trzeciej czasu eksperymentu i powróciły później. Podobnie, inne gatunki rozkwitły w tym czasie, a potem zanikły.



Tak się składa, że w tym czasie David pojechał na kilka tygodni do Bangkoku, gdzie miał dwa ataki biegunki.  (Miał ze sobą mini-lodówkę, gdzie mógł przechowywać próbki).


Jest podobna historia z jego ust – chociaż chodzi o inne gatunki, które są zaadaptowane do warunków w jamie ustnej.



A tutaj jest Alm (nie udało mu się przebrnąć przez cały rok). Pierwszą rzeczą, jaka zauważycie, jest, że Alm i David różnią się mikrobiomami. Przez cały czas eksperymentu stanowili siedlisko dla różnych rodzajów bakterii.


Zaskakujące zwężenie zachodzi mniej więcej wokół dnia 150. Stoi za tym opowieść. Podczas pechowej wizyty w restauracji Alm zatruł się żywnością – dokładnie zaś złapał salmonellę. Potrafił sam postawić diagnozę dzięki prowadzonemu eksperymentowi, choć jego lekarz zapewniał go, że to wirus. Infekcja była tak silna, że jednego dnia  Salmonella stanowiła 29,5% wszystkich fragmentów DNA, jakie odkrył w swoim kale. Na szczęście zatrucie nie było wystarczająco poważne, by wymagać antybiotyków.


Na bardziej szczegółowym wykresie poniżej można zobaczyć, że nawet kiedy Salmonella zniknęła z jego wnętrzności, jego mikrobiom pozostał inny.



Patrzenie na mikrobiomy jako tylko izolowane gatunki, doprowadziło jednak Alma i Davida tylko do pewnego punktu. W rzeczywistości nasze mikroby istnieją jako społeczności. Mogą być zaadaptowane do tego samego poziomu kwaśności i do innych warunków, albo dla przetrwania mogą polegać wzajem na sobie.


Alm, David i ich koledzy znaleźli sposób wizualizacji również społeczności. Zidentyfikowali pięć zgrupowań gatunków, które zmieniały się razem. Tutaj jest wykres zmian, jakim podlegały, z Davidem na górnym wykresie i Almem na dolnym.  



Wygląda na to, że mikrobiom Davida przeszedł z jednego stanu do drugiego podczas tej podróży, a potem przełączył się z powrotem. Mikroby Alma doświadczyły czegoś innego. Jego zatrucie pokarmowe zakłóciło jego mikrobiom, pozwalając innej kombinacji gatunków na dominację. Pchnęło go w inny stan – zdrowy – i teraz już tam pozostaje.


Alm, David i ich koledzy śledzili również wiele innych cech ich życia podczas eksperymentu, od posiłków do nastroju. Poza jednak podróżą Davida do Bangkoku i złym obiadem Alma, nie znaleźli korelacji między przeżyciami a bioróżnorodnością. Jedynym innym, wyróżniającym się czynnikiem było to, że kiedy David jadł żywność bogatą w błonnik, pewne gatunki bakterii rozkwitały w dzień po takim posiłku.


Nie daje się wyciągać szerokich wniosków z eksperymentu na dwóch osobach. I trudno wyobrazić sobie, jak mógłby on zostać znacznie rozszerzony – kto spośród nas jest gotowy zbierać codziennie kał przez cały rok? Być może ktoś wynajdzie “laboratorium w chipie”, które można połknąć i będzie po prostu pływać w jelitach, spokojnie monitorując mikrobiom. Wtedy z przyjemnością prześledzę moje wewnętrzne zoo.


The-quantified microbiome-self

The Loom, 6 sierpnia 2014

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Carl Zimmer

Wielokrotnie nagradzany amerykański dziennikarz naukowy publikujący często na łamach „New York Times” „National Geographic” i innych pism. Autor 13 książek, w tym „Parasite Rex” oraz „The Tanglend Bank: An introduction to Evolution”. Prowadzi blog The Loom publikowany przy „National Geographic”.


Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1469 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Kameleon przekazuje różne informacje różnymi częściami ciała   Yong   2013-12-14
Paradoksalne cechy genetyki inteligencji   Ridley   2013-12-18
Wielki skandal z biopaliwami   Lomborg   2013-12-19
Przedwczesna wiadomość o śmierci samolubnego genu   Coyne   2013-12-22
Czy jest życie na Europie?   Ridley   2013-12-22
Nowa data udomowienia kotów: około 5300 lat temu – i to w Chinach   Coyne   2013-12-26
Na Zeusa, natura jest przeżarta rują i korupcją   Koraszewski   2013-12-26
Proces cywilizacji   Ridley   2013-12-28
Jak karakara wygrywa z osami   Cobb   2013-12-29
Żebropławy, czyli dziwactwa ewolucji   Coyne   2013-12-30
Czy może istnieć sztuka bez artysty?    Wadhawan   2013-12-30
Zderzenie mentalności   Koraszewski   2014-01-01
Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska   Young   2014-01-02
Delfiny umyślnie narkotyzują się truciznami rozdymków   Coyne   2014-01-04
Długi cień anglosfery   Ridley   2014-01-05
Ciemna materia genetyki psychiatrycznej   Zimmer   2014-01-06
Co czyni nas ludźmi?   Dawkins   2014-01-07
Twoja choroba na szalce   Yong   2014-01-08
Czy mamut włochaty potrzebuje adwokata?   Zimmer   2014-01-09
Pradawne rośliny kwitnące znalezione w bursztynie   Coyne   2014-01-10
Ratując gatunek możesz go niechcący skazać   Yong   2014-01-11
Ewolucja ukryta w pełnym świetle   Zimmer   2014-01-13
Koniec humanistyki?   Coyne   2014-01-15
Jak poruszasz nogą, która kiedyś była płetwą?   Yong   2014-01-16
Jak wyszliśmy na ląd, kość za kością   Zimmer   2014-01-19
Twoja wewnętrzna mucha   Cobb   2014-01-22
Ukwiał żyje w antarktycznym lodzie!   Coyne   2014-01-25
Dlaczego poligamia zanika?   Ridley   2014-01-26
Wspólne pochodzenie sygnałów płodności   Cobb   2014-01-28
Ewolucja i Bóg   Coyne   2014-01-29
O delfinach, dużych mózgach i skokach logiki   Yong   2014-01-30
Dziennikarski „statek upiorów” Greg Mayer   Mayer   2014-01-31
Dlaczego leniwce wypróżniają się na ziemi?   Bruce Lyon   2014-02-02
Moda na kopanie nauki   Coyne   2014-02-03
Neandertalczycy: bliscy obcy   Zimmer   2014-02-05
O pochodzeniu dobra i zła   Coyne   2014-02-05
Sposób znajdowania genów choroby   Yong   2014-02-07
Czy humaniści boją się nauki?   Coyne   2014-02-07
Kiedy zróżnicowały się współczesne ssaki łożyskowe?   Mayer   2014-02-10
O przyjaznej samolubności   Koraszewski   2014-02-12
Skąd wiesz, że znalazłeś je wszystkie?   Zimmer   2014-02-15
Nauka odkrywa nową niewiedzę o przeszłości   Ridley   2014-02-18
Żyjące gniazdo?   Zimmer   2014-02-19
Planeta tykwy pospolitej   Zimmer   2014-02-21
Nowe niezwykłe skamieniałości typu “Łupki z Burgess”   Coyne   2014-02-22
Dziennik z Mozambiku: Pardalota   Naskręcki   2014-02-23
Wskrzeszona odpowiedź z kredy na “chorobę królów”   Yong   2014-02-26
Dziennik z Mozambiku: Sybilla     2014-03-01
Spojrzeć ślepym okiem   Yong   2014-03-02
Intelektualne danie dnia  The Big Think   Coyne   2014-03-04
Przeczołgać się przez mózg i nie zgubić się   Zimmer   2014-03-05
Gdzie podziewają się żółwiki podczas zgubionych lat?   Yong   2014-03-10
Supergen, który maluje kłamcę   Yong   2014-03-14
Idea, którą pora oddać na złom   Koraszewski   2014-03-15
Zwycięstwa bez chwały   Ridley   2014-03-17
Twarde jak skała   Naskręcki   2014-03-18
Pasożyty informacyjne   Zimmer   2014-03-19
Seymour Benzer: humor, historia i genetyka   Cobb   2014-03-21
Kto to był Per Brinck?   Naskręcki   2014-03-23
Potrafimy rozróżnić między przynajmniej bilionem zapachów   Yong   2014-03-25
Godzina Ziemi czyli o celebrowaniu ciemności   Lomborg   2014-03-27
Słonie słyszą więcej niż ludzie   Yong   2014-03-30
Niebo gwiaździste nade mną, małpa włochata we mnie   Koraszewski   2014-03-31
Wielkoskrzydłe   Naskręcki   2014-04-02
Najstarsze żyjące organizmy   Coyne   2014-04-03
Jak zmienić bakterie jelitowe w dziennikarzy   Yong   2014-04-06
Eureka! Sprytne wrony to odkryły   Coyne   2014-04-07
Sukces upraw GM w Indiach   Lomborg   2014-04-09
Wirus, który sterylizuje owady, ale je pobudza   Yong   2014-04-12
Przystosować się do zmiany klimatu   Ridley   2014-04-14
Jeden oddech, który zmienił planetę   Naskręcki   2014-04-16
Najgorsze w karmieniu komarów jest czekanie   Yong   2014-04-17
Kłopotliwa podróż w przyszłość   Ridley   2014-04-19
Pierwsze spojrzenie na mikroby współczesnych łowców zbieraczy     2014-04-23
Seksizm w nauce o jaskiniowych owadach   Coyne   2014-04-26
Musza bakteria zaprasza inne muszki na uczty owocowe   Yong   2014-04-27
Zachwycający rabuś, który liczy sto milionów lat   Cobb   2014-04-28
Mądrość (małych) tłumów   Zimmer   2014-04-29
Tak bada się ewolucję inteligencji u zwierząt   Yong   2014-05-02
Fantastyczna mimikra tropikalnego pnącza   Coyne   2014-05-03
Dlaczego większość zasobównie wyczerpuje się   Ridley   2014-05-04
Pomidory tworzą pestycydy z zapachu swoich sąsiadów   Yong   2014-05-07
Potrawy z pasożytów   Zimmer   2014-05-08
Technologia jest często matką nauki, a nie odwrotnie   Ridley   2014-05-09
Montezuma i jego flirty   Coyne   2014-05-11
Insekt dziedziczy mikroby z plemnika taty   Yong   2014-05-12
Polowanie na nietoperze   Naskręcki   2014-05-14
Zmień swoje geny przez zmianę swojego życia   Coyne   2014-05-15
Obrona śmieciowego DNA   Zimmer   2014-05-17
Gdzie są badania zwierzęcych wagin?   Yong   2014-05-20
Niemal ssaki   Naskręcki   2014-05-21
Zobaczyć jak splątane są gałęzie drzewa   Zimmer   2014-05-23
Dlaczego ramiona ośmiornicy nie plączą się   Yong   2014-05-24
Niezwykły pasikonik szklany   Naskręcki   2014-05-27
Wąż zgubiony i ponownie odnaleziony   Mayer   2014-05-28
Niespodziewani krewni mamutaków   Yong   2014-05-30
Trochę lepszy  świat   Ridley   2014-05-31
Tam, gdzie są ptaki   Mayer   2014-06-01
Ewolucja, ptaki i kwiaty   Coyne   2014-06-02
Jestem spełniony   Naskręcki   2014-06-04

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Małgorzata, Andrzej, Henryk