Ученые работают над созданием каталога, в который будут внесены абсолютно все виды микроорганизмов, живущих на Земле
Практически каждый человек знает, что на Земле существует невидимая невооруженному глазу микробиологическая жизнь, однако далеко не всем известны истинные масштабы этой жизни, с проявлениями которой мы сталкиваемся буквально каждый день. Согласно предварительным оценкам на нашей планете существует более триллиона видов различных бактерий и других микроорганизмов, а общее количество этих микроорганизмов в 100 миллионов раз превышает количество звезд во Вселенной. И на этом фоне работа, затеянная группой ученых-энтузиастов семь лет назад, выглядит совершенно безумным занятием.
Организаторами вышеупомянутой затеи являются Роб Найт (Rob Knight), директор Центра микробиома Калифорнийского университета в Сан-Диего, и Джек Гильберт (Jack Gilbert), директор такого же центра, только Чикагского университета. А сама затея заключается в создании обширного каталога, в который будут включены описания абсолютно всех видов земных микроорганизмов.
Чуть позже к двум ученым присоединилась микробиолог Джанет Дженссен (Janet Janssen), директор Тихоокеанской Северо-западной Национальной лаборатории. А уже сейчас в данном проекте, который получил название Earth Microbiome Project, задействовано более 500 исследователей из 160 научных учреждений из 43 стран. Совместными усилиями этих ученых было собрано 27 751 образцов, взятых в самых различных местах, включая землю, морское дно, водоемы, кишечник людей, животных и даже жерло потухшего антарктического вулкана. Отметим, что некоторая часть из собранных образцов была использована и в других исследованиях, результатами которых стало более сотни сделанных научных открытий.
На основе данных, полученных в ходе анализа собранных образцов, был составлен первый вариант каталога, который находится в открытом доступе и данные которого доступны при помощи специализированного программного обеспечения. Следует отметить, его составление является весьма и весьма непростым делом. Для того, чтобы идентифицировать новый вид микроорганизмов, недостаточно только взглянуть в микроскоп и воскликнуть "Эврика!". Решение о "новизне" того или иного вида принимается только на основании анализа определенных генных последовательностей, в частности гена 16S rRNA.
Анализ всего собранного материала привел к накоплению огромной базы данных, в которой содержались 2.2 миллиарда записей генных последовательностей. И при помощи специализированных "умных" алгоритмов, ориентированных на эффективную обработку больших массивов информации, исследователям удалось классифицировать все последовательности, отнеся их к тому или иному виду микроорганизмов. В результате этого ученые получили 307 572 уникальных последовательности, 90 процентов из которых относится к видам микроорганизмов, неизвестных или не изученных ранее должным образом.
"Анализ 2.2 миллиардов генных последовательностей уже позволил расширить область наших знаний микробиологического мира более чем в 100 тысяч раз" - рассказывает Роб Найт, - "И я даже затрудняюсь спрогнозировать, насколько вырастет эта область к моменту завершения нашей работы. Ведь мы с вами живем на оккупированной микробами планете, где мы можем встретить еще миллионы и миллиарды неизвестных ранее видов".
В настоящее время ученые данного проекта занимаются привлечением к этому делу новых спонсоров и сотрудников, что позволит им в будущем расширить зону сбора образцов, собрать образцы с различных климатических поясов и высот над уровнем моря. Помимо этого, ведется разработка новых методов классификации микроорганизмов, основанных не только на анализе гена 16S rRNA, но и других частей генома. И последней частью выполняемой сейчас работы является интеграция данных нового каталога с данными других подобных каталогов и баз данных, к примеру, американской базы "Gut".
Практически каждый человек знает, что на Земле существует невидимая невооруженному глазу микробиологическая жизнь, однако далеко не всем известны истинные масштабы этой жизни, с проявлениями которой мы сталкиваемся буквально каждый день. Согласно предварительным оценкам на нашей планете существует более триллиона видов различных бактерий и других микроорганизмов, а общее количество этих микроорганизмов в 100 миллионов раз превышает количество звезд во Вселенной. И на этом фоне работа, затеянная группой ученых-энтузиастов семь лет назад, выглядит совершенно безумным занятием.
Организаторами вышеупомянутой затеи являются Роб Найт (Rob Knight), директор Центра микробиома Калифорнийского университета в Сан-Диего, и Джек Гильберт (Jack Gilbert), директор такого же центра, только Чикагского университета. А сама затея заключается в создании обширного каталога, в который будут включены описания абсолютно всех видов земных микроорганизмов.
Чуть позже к двум ученым присоединилась микробиолог Джанет Дженссен (Janet Janssen), директор Тихоокеанской Северо-западной Национальной лаборатории. А уже сейчас в данном проекте, который получил название Earth Microbiome Project, задействовано более 500 исследователей из 160 научных учреждений из 43 стран. Совместными усилиями этих ученых было собрано 27 751 образцов, взятых в самых различных местах, включая землю, морское дно, водоемы, кишечник людей, животных и даже жерло потухшего антарктического вулкана. Отметим, что некоторая часть из собранных образцов была использована и в других исследованиях, результатами которых стало более сотни сделанных научных открытий.
На основе данных, полученных в ходе анализа собранных образцов, был составлен первый вариант каталога, который находится в открытом доступе и данные которого доступны при помощи специализированного программного обеспечения. Следует отметить, его составление является весьма и весьма непростым делом. Для того, чтобы идентифицировать новый вид микроорганизмов, недостаточно только взглянуть в микроскоп и воскликнуть "Эврика!". Решение о "новизне" того или иного вида принимается только на основании анализа определенных генных последовательностей, в частности гена 16S rRNA.
Анализ всего собранного материала привел к накоплению огромной базы данных, в которой содержались 2.2 миллиарда записей генных последовательностей. И при помощи специализированных "умных" алгоритмов, ориентированных на эффективную обработку больших массивов информации, исследователям удалось классифицировать все последовательности, отнеся их к тому или иному виду микроорганизмов. В результате этого ученые получили 307 572 уникальных последовательности, 90 процентов из которых относится к видам микроорганизмов, неизвестных или не изученных ранее должным образом.
"Анализ 2.2 миллиардов генных последовательностей уже позволил расширить область наших знаний микробиологического мира более чем в 100 тысяч раз" - рассказывает Роб Найт, - "И я даже затрудняюсь спрогнозировать, насколько вырастет эта область к моменту завершения нашей работы. Ведь мы с вами живем на оккупированной микробами планете, где мы можем встретить еще миллионы и миллиарды неизвестных ранее видов".
В настоящее время ученые данного проекта занимаются привлечением к этому делу новых спонсоров и сотрудников, что позволит им в будущем расширить зону сбора образцов, собрать образцы с различных климатических поясов и высот над уровнем моря. Помимо этого, ведется разработка новых методов классификации микроорганизмов, основанных не только на анализе гена 16S rRNA, но и других частей генома. И последней частью выполняемой сейчас работы является интеграция данных нового каталога с данными других подобных каталогов и баз данных, к примеру, американской базы "Gut".
