stringtranslate.com

Микробиом

Микробиом (от древнегреческого μικρός (микрос)  «маленький» и βίος (биос) «  жизнь») — это сообщество микроорганизмов , которые обычно живут вместе в любой среде обитания . Более точно он был определен в 1988 году Whipps et al. как «характерное микробное сообщество, занимающее достаточно четко определенную среду обитания и имеющее отчетливые физико-химические свойства. Таким образом, этот термин не только относится к вовлеченным микроорганизмам, но также охватывает и область их активности». В 2020 году международная группа экспертов опубликовала результаты дискуссий по определению микробиома. Они предложили определение микробиома, основанное на возрождении «компактного, ясного и всеобъемлющего описания этого термина», первоначально предложенного Whipps et al. , но дополнен двумя пояснительными абзацами. В первом пояснительном абзаце подчеркивается динамический характер микробиома, а второй пояснительный абзац четко отделяет термин « микробиота» от термина « микробиом» .

Микробиота состоит из всех живых членов , образующих микробиом. Большинство исследователей микробиома согласны с тем, что бактерии , археи , грибы , водоросли и мелкие протисты следует рассматривать как членов микробиома. Интеграция фагов , вирусов , плазмид и мобильных генетических элементов является более спорной. «Театр активности» Уиппса включает важную роль, которую вторичные метаболиты играют в обеспечении сложных межвидовых взаимодействий и обеспечении выживания в конкурентной среде. Чувство кворума, индуцируемое небольшими молекулами, позволяет бактериям контролировать совместную деятельность и адаптирует свои фенотипы к биотической среде, что приводит, например, к межклеточной адгезии или образованию биопленок .

Все животные и растения образуют ассоциации с микроорганизмами, включая простейших, бактерии, археи, грибы и вирусы. В океане взаимоотношения животных и микробов исторически исследовались в системах с одним хозяином-симбионтом. Тем не менее, новые исследования разнообразия микроорганизмов, связанных с разнообразными морскими животными-хозяевами, продвигают область исследований, изучающих взаимодействие между животным-хозяином и многочленным микробиомом. Потенциал микробиомов влиять на здоровье, физиологию, поведение и экологию морских животных может изменить нынешние представления о том, как морские животные адаптируются к изменениям. Это особенно относится к растущим изменениям, связанным с климатом и антропогенной деятельностью, которые уже влияют на океан. Растительный микробиом играет ключевую роль в здоровье растений и производстве продуктов питания, и в последние годы ему уделяется значительное внимание. Растения живут в ассоциации с разнообразными микробными консорциумами , называемыми микробиотой растений , живущими как внутри ( эндосфера ), так и снаружи (эписфера) растительных тканей. Они играют важную роль в экологии и физиологии растений. Считается, что основной микробиом растения содержит ключевые таксоны микробов, необходимые для здоровья растений и приспособленности холобионта растений . Аналогичным образом, микробиом кишечника млекопитающих стал ключевым регулятором физиологии хозяина, а совместная эволюция между хозяином и микробными линиями сыграла ключевую роль в адаптации млекопитающих к их разнообразному образу жизни.

Исследования микробиома зародились в микробиологии еще в семнадцатом веке. Разработка новых методов и оборудования стимулировала микробиологические исследования и вызвала сдвиги в парадигме понимания здоровья и болезней. [1] Развитие первых микроскопов позволило открыть новый, неизведанный мир и привело к идентификации микроорганизмов. Инфекционные заболевания стали первым предметом интереса и исследований. Однако лишь небольшая часть микроорганизмов связана с заболеванием или патогенностью. Подавляющее большинство микробов необходимы для здорового функционирования экосистем и известны своим полезным взаимодействием с другими микробами и организмами. Представление о том, что микроорганизмы существуют в виде отдельных клеток, начало меняться, поскольку становилось все более очевидным, что микробы встречаются в сложных сообществах , в которых взаимодействие и общение видов имеют решающее значение. Открытие ДНК , развитие технологий секвенирования , ПЦР и методов клонирования позволило исследовать микробные сообщества, используя подходы, независимые от культивирования. Дальнейшие сдвиги парадигмы произошли в начале этого столетия и продолжаются до сих пор, поскольку новые технологии секвенирования и накопленные данные о последовательностях выявили как повсеместное распространение микробных сообществ в ассоциациях внутри высших организмов, так и решающую роль микробов в здоровье человека, животных и растений. Они произвели революцию в микробной экологии . Высокопроизводительный анализ геномов и метагеномов в настоящее время предоставляет высокоэффективные методы исследования функционирования как отдельных микроорганизмов, так и целых микробных сообществ в естественных средах обитания .

Фон

История

Исследования микробиома зародились в микробиологии и начались еще в семнадцатом веке. Разработка новых методов и оборудования стимулировала микробиологические исследования и вызвала сдвиги в парадигме понимания здоровья и болезней. Поскольку инфекционные заболевания поражали население на протяжении большей части истории, медицинская микробиология была первым направлением исследований и общественного интереса. Кроме того, пищевая микробиология является старой областью эмпирических приложений. Разработка первых микроскопов позволила открыть новый, неизведанный мир и привела к идентификации микроорганизмов . [2]

Доступ к ранее невидимому миру открыл глаза и разум исследователей XVII века. Антони ван Левенгук исследовал разнообразные бактерии различной формы, грибы и простейшие , которых он назвал анимакулами , в основном из образцов воды, грязи и зубного налета, и обнаружил биопленки как первый признак микроорганизмов, взаимодействующих внутри сложных сообществ . Объяснение Робертом Кохом происхождения болезней человека и животных вследствие микробной инфекции и разработка концепции патогенности явились важной вехой в микробиологии. Эти результаты сместили фокус исследовательского сообщества и общественности на роль микроорганизмов как болезнетворных агентов, которые необходимо устранить. [2]

Однако комплексные исследования, проведенные за последнее столетие, показали, что лишь небольшая часть микроорганизмов связана с болезнями или патогенностью. Подавляющее большинство микробов необходимы для функционирования экосистем и известны своим полезным взаимодействием с другими микробами, а также макроорганизмами. Фактически, поддержание здорового микробиома имеет важное значение для здоровья человека и может стать целью для новых методов лечения. [3] В конце девятнадцатого века микробная экология началась с новаторских работ Мартинуса В. Бейеринка и Сергея Виноградского . Недавно созданная наука об экологической микробиологии привела к еще одному сдвигу парадигмы: микроорганизмы присутствуют повсюду в естественной среде, часто связаны с хозяевами , и впервые сообщалось о благотворном влиянии на своих хозяев. [4] [5] [2]

Впоследствии представление о том, что микроорганизмы существуют в виде отдельных клеток, начало меняться, поскольку становилось все более очевидным, что микробы встречаются в составе сложных сообществ, в которых взаимодействие и общение видов имеют решающее значение для динамики популяций и функциональной активности. [6] Открытие ДНК , развитие технологий секвенирования , ПЦР и методов клонирования позволило исследовать микробные сообщества с использованием независимых от культивирования подходов, основанных на ДНК и РНК . [7] [2]

Следующим важным шагом стало введение Карлом Везе и Джорджем Э. Фоксом филогенетических маркеров , таких как ген 16S рРНК , для анализа микробного сообщества в 1977 году . естественных средах обитания, например, путем нацеливания на их гены 16S и 18S рРНК , внутренний транскрибируемый спейсер (ITS) или, альтернативно, на определенные функциональные области генов, кодирующих определенные ферменты. [9] [10] [11] [2]

Еще один важный сдвиг парадигмы начался в начале этого столетия и продолжается до сих пор, поскольку новые технологии секвенирования и накопленные данные о последовательностях выявили как повсеместное распространение микробных сообществ в ассоциациях внутри высших организмов, так и решающую роль микробов в организме человека, животных и животных. здоровье растений. [12] Эти новые возможности произвели революцию в микробной экологии , поскольку высокопроизводительный анализ геномов и метагеномов обеспечивает эффективные методы решения функционального потенциала отдельных микроорганизмов, а также целых сообществ в их естественной среде обитания. [13] [14] Технологии мультиомики , включая подходы метатранскриптома , метапротеома и метаболома , теперь предоставляют подробную информацию о микробной активности в окружающей среде. Основываясь на богатой базе данных, культивирование микробов, которое часто игнорировалось или недооценивалось в течение последних тридцати лет, приобрело новое значение, и высокопроизводительная культуромика теперь является важной частью набора инструментов для изучения микробиомов. Высокий потенциал и эффективность объединения нескольких методов «омики» для анализа взаимодействий хозяина и микроба подчеркиваются в нескольких обзорах. [15] [16] [2]

Этимология

Слово микробиом (от греческого micro , означающего «маленький», и bios , означающего «жизнь»), впервые было использовано Дж. Л. Мором в 1952 году в журнале The Scientific Monthly для обозначения микроорганизмов , обнаруженных в определенной среде. [59] [60]

Определения

Микробные сообщества обычно определяют как совокупность микроорганизмов, живущих вместе. Более конкретно, микробные сообщества определяются как многовидовые совокупности, в которых (микро)организмы взаимодействуют друг с другом в смежной среде. [61] В 1988 году Уиппс и его коллеги, занимающиеся экологией ризосферных микроорганизмов, дали первое определение термина «микробиом». [62] Они описали микробиом как комбинацию слов « микро» и «биом », назвав «характерное микробное сообщество» в «достаточно четко определенной среде обитания, которая имеет отчетливые физико-химические свойства» в качестве «арены активности». Это определение представляет собой существенное развитие определения микробного сообщества, поскольку оно определяет микробное сообщество с различными свойствами и функциями, а также его взаимодействием с окружающей средой, что приводит к образованию определенных экологических ниш. [2]

Однако в последние десятилетия было опубликовано множество других определений микробиома. К 2020 году наиболее цитируемое определение было дано Ледербергом [ 63] и описывало микробиомы в экологическом контексте как сообщество комменсальных , симбиотических и патогенных микроорганизмов в пространстве тела или другой среде. Маркези и Равель в своем определении сосредоточили внимание на геномах , моделях экспрессии микробных (и вирусных) генов и протеомах в данной среде и преобладающих биотических и абиотических условиях. [64] Все эти определения подразумевают, что общие концепции макроэкологии могут быть легко применены к взаимодействиям микроб-микроб, а также к взаимодействиям микроб-хозяин. Однако не совсем ясно, в какой степени эти концепции, развитые для макроэукариот , могут быть применимы к прокариотам с их разным образом жизни в отношении покоя , изменчивости фенотипа и горизонтального переноса генов [65] , а также к микроэукариотам. . Это ставит задачу рассмотрения совершенно нового корпуса концептуальных экологических моделей и теории экологии микробиома, особенно в отношении разнообразных иерархий взаимодействий микробов друг с другом, а также с биотической и абиотической средой хозяина. Многие современные определения не отражают эту сложность и описывают термин «микробиом» как охватывающий только геномы микроорганизмов. [2]

В 2020 году группа международных экспертов, организованная финансируемым ЕС проектом MicrobiomeSupport, [76] опубликовала результаты своих обсуждений определения микробиома. [2] В состав группы вошли около 40 лидеров из различных областей микробиома, а также около ста экспертов со всего мира, которые приняли участие в онлайн-опросе. Они предложили определение микробиома, основанное на возрождении того, что они охарактеризовали как «компактное, ясное и всеобъемлющее описание этого термина», первоначально предложенное Whipps et al . в 1988 году [62] были дополнены рядом рекомендаций, учитывающих последующие технологические разработки и результаты исследований. Они четко разделяют термины «микробиом» и « микробиота» и обеспечивают всестороннее обсуждение, учитывая состав микробиоты, гетерогенность и динамику микробиомов во времени и пространстве, стабильность и устойчивость микробных сетей, определение основных микробиомов и функционально значимые ключевые виды как а также коэволюционные принципы взаимодействия микроб-хозяин и межвидовые взаимодействия внутри микробиома. [2]

Схема, показывающая состав термина «микробиом», включающего как микробиоту (сообщество микроорганизмов), так и их «театр активности» (структурные элементы, метаболиты/сигнальные молекулы и окружающие условия окружающей среды).
Термин «микробиом» охватывает как микробиоту (сообщество микроорганизмов), так и их «театр активности» (структурные элементы, метаболиты / сигнальные молекулы , а также окружающие условия окружающей среды. [2]

Комиссия расширила предложение Whipps et al . определение, которое содержит все важные положения, которые действительны даже через 30 лет после его публикации в 1988 году, в двух пояснительных параграфах, различающих термины «микробиом» и «микробиота» и подчеркивающих его динамический характер, а именно:

Членство

Микробиота

Микробиота включает всех живых членов, образующих микробиом. Большинство исследователей микробиома согласны с тем, что бактерии, археи, грибы, водоросли и мелкие протисты следует рассматривать как членов микробиома. [64] [2] Интеграция фагов , вирусов , плазмид и мобильных генетических элементов является более спорным вопросом в определении микробиома. Также нет четкого консенсуса относительно того, принадлежит ли внеклеточная ДНК, полученная из мертвых клеток, так называемая «реликтовая ДНК», к микробиому. [77] [2] Реликтовая ДНК может составлять до 40% секвенированной ДНК в почве, [78] и составляла в среднем до 33% от общей бактериальной ДНК в более широком анализе местообитаний с самой высокой долей 80%. в некоторых образцах. [79] Несмотря на вездесущность и обилие, реликтовая ДНК оказала минимальное влияние на оценки таксономического и филогенетического разнообразия. [79] [2]

Когда дело доходит до использования конкретных терминов, четкое разграничение между микробиомом и микробиотой помогает избежать споров относительно членов микробиома. [2] Микробиота обычно определяется как совокупность живых микроорганизмов, присутствующих в определенной среде. [64] Поскольку фаги, вирусы, плазмиды, прионы, вироиды и свободная ДНК обычно не считаются живыми микроорганизмами, [80] они не принадлежат к микробиоте. [2]

Термин «микробиом», как его первоначально постулировали Уиппс и соавт. [62], включает не только сообщество микроорганизмов, но и «театр их деятельности». Последний включает в себя весь спектр молекул, продуцируемых микроорганизмами, включая их структурные элементы (нуклеиновые кислоты, белки, липиды, полисахариды), метаболиты (сигнальные молекулы, токсины, органические и неорганические молекулы), а также молекулы, продуцируемые сосуществующими хозяевами и структурированные. от окружающих условий окружающей среды. Поэтому все мобильные генетические элементы, такие как фаги, вирусы, «реликтовая» и внеклеточная ДНК, должны включаться в термин «микробиом», но не являются частью микробиоты. Термин «микробиом» также иногда путают с метагеномом . Однако метагеном четко определяется как совокупность геномов и генов членов микробиоты. [64] [2]

Исследования микробиома иногда фокусируются на поведении определенной группы микробиоты, как правило, в связи с четкой гипотезой или оправданной ею. В научной литературе начинает появляться все больше и больше терминов, таких как бактериом , археом , микобиом или виром , но эти термины не относятся к биомам (региональной экосистеме с отчетливым набором (микро) организмов и физической средой, часто отражающей определенную климат и почва), как и сам микробиом. [2] Следовательно, было бы лучше использовать оригинальные термины (бактериальное, архейное или грибковое сообщество). В отличие от микробиоты, которую можно изучать отдельно, микробиом всегда состоит из всех членов, которые взаимодействуют друг с другом, живут в одной среде обитания и вместе образуют свою экологическую нишу. Хорошо зарекомендовавший себя термин «виром» происходит от слов «вирус» и «геном» и используется для описания вирусных метагеномов , состоящих из набора нуклеиновых кислот, связанных с определенной экосистемой или холобионтом . [81] Вирусные метагеномы можно предложить как семантически и научно лучший термин. [2]

Сети

Микробы взаимодействуют друг с другом, и эти симбиотические взаимодействия имеют разнообразные последствия для микробной приспособленности, динамики популяций и функциональных возможностей микробиома. [82] Микробные взаимодействия могут происходить либо между микроорганизмами одного и того же вида, либо между разными видами, родами, семействами и областями жизни. Взаимодействия можно разделить на позитивные, негативные и нейтральные. Позитивные взаимодействия включают мутуализм , синергизм и комменсализм . Негативные взаимодействия включают аменсализм , хищничество , паразитизм , антагонизм и конкуренцию. Нейтральные взаимодействия — это взаимодействия, при которых не наблюдается никакого влияния на функциональные возможности или приспособленность концепций жизненной стратегии взаимодействующих видов микробов. [83]

Микробиомы демонстрируют различные адаптивные стратегии . [2] Олиготрофы — это организмы, которые могут жить в среде с очень низким содержанием питательных веществ , особенно углерода . Для них характерны медленный рост, низкие темпы обмена веществ и, как правило, низкая плотность населения. Олиготрофная среда включает глубокие океанические отложения, пещеры, ледниковые и полярные льды, глубокие подземные почвы, водоносные горизонты, океанские воды и выщелоченные почвы. Напротив, копиотрофы , которые процветают при гораздо более высоких концентрациях углерода и хорошо себя чувствуют в условиях высокого содержания органического субстрата, таких как отстойники для сточных вод. [85] [86]

Помимо олиготрофных и копиотрофных стратегов, на результаты взаимодействий может влиять структура конкурент-толерант-стресс-рудералы . [87] Например, микроорганизмы, конкурирующие за один и тот же источник, также могут получать пользу друг от друга, конкурируя за одно и то же соединение на разных трофических уровнях . Стабильность сложной микробной экосистемы зависит от трофических взаимодействий одного и того же субстрата при разных уровнях концентрации. По состоянию на 2020 год социальные адаптации микробов в природе изучены недостаточно. [2] Здесь молекулярные маркеры могут дать представление о социальной адаптации, поддерживая теории, например, об альтруистах и ​​мошенниках в нативных микробиомах. [88] [2]

Коэволюция

Согласно «разделительному» подходу микроорганизмы можно разделить на патогенные, нейтральные и симбионты в зависимости от их взаимодействия с хозяином. Коэволюцию между хозяином и связанной с ним микробиотой можно соответственно описать как антагонистическую (основанную на отрицательных взаимодействиях) или мутуалистическую (основанную на положительных взаимодействиях). [2] [89]

Появление в 2020 году публикаций об условно-патогенных микроорганизмах и патобионтах привело к сдвигу в сторону целостного подхода в теории коэволюции. Холистический подход рассматривает хозяина и связанную с ним микробиоту как одну единицу (так называемый холобионт ), которая развивается совместно как единое целое. Согласно холистическому подходу, болезненное состояние холобионта связано с дисбиозом , низким разнообразием сопутствующей микробиоты и ее изменчивостью: так называемым состоянием патобиома. Здоровое же состояние сопровождается эубиозом, высоким разнообразием и однородностью соответствующей микробиоты. [2]

Типы

морской

Все животные на Земле образуют ассоциации с микроорганизмами, включая простейших, бактерии, археи, грибы и вирусы. В океане взаимоотношения животных и микробов исторически исследовались в системах с одним хозяином и симбионтом. Тем не менее, новые исследования разнообразия микроорганизмов, связанных с разнообразными морскими животными-хозяевами, продвигают область исследований, которые изучают взаимодействие между животным-хозяином и более многочленным микробиомом. Потенциал микробиомов влиять на здоровье, физиологию, поведение и экологию морских животных может изменить нынешние представления о том, как морские животные адаптируются к изменениям, и особенно к растущим изменениям, связанным с климатом и антропогенным воздействием, которые уже влияют на окружающую среду океана. [90]

В настоящее время изучаются микробиомы разнообразных морских животных: от простых организмов, включая губки [91] и гребневики [92], до более сложных организмов, таких как асцидии [93] и акулы. [94] [90]

Взаимоотношения между гавайским бобтейлом и биолюминесцентной бактерией Aliivibrio fischeri являются одними из наиболее изученных симбиотических отношений в море и представляют собой систему выбора для общих исследований симбиоза. Эти отношения позволили понять фундаментальные процессы в симбиозах животных и микробов, и особенно биохимические взаимодействия и передачу сигналов между хозяином и бактерией. [95] [96] [90]

Бескишечный морской червь-олигохета Olavius ​​algarvensis — еще один относительно хорошо изученный морской хозяин микробов. Эти трехсантиметровые черви обитают в неглубоких морских отложениях Средиземного моря. У червей нет рта, пищеварительной или выделительной системы, а вместо этого они питаются с помощью набора внеклеточных бактериальных эндосимбионтов, которые живут за счет скоординированного использования серы, присутствующей в окружающей среде. [97] В этой системе используются некоторые из самых сложных инструментов омики и визуализации. [98] Например, зондирование с несколькими метками улучшило визуализацию микробиома [99], а транскриптомика и протеомика были применены для изучения взаимодействий хозяин-микробиом, включая передачу энергии между хозяином и микробами [100] и распознавание консорциумов врожденная иммунная система червя. [101] Основное преимущество этой системы заключается в том, что она действительно дает возможность изучать взаимодействия хозяина и микробиома с микробным консорциумом с низким разнообразием, а также предлагает ряд геномных ресурсов хозяина и микробов [98] [102] [90]

Колония кораллов Stylophora pistillata и бактерии Endozoicomonas (Ez) исследовали клетки (желтые) внутри щупалец S. pistillata , расположенные в агрегатах (Ez agg), а также непосредственно за пределами агрегатов (b). [103]

Кораллы являются одним из наиболее распространенных примеров животных-хозяев, чей симбиоз с микроводорослями может превратиться в дисбиоз, что визуально проявляется в обесцвечивании. Коралловые микробиомы изучались в различных исследованиях, которые демонстрируют, как изменения в океанской среде, особенно температура, свет и неорганические питательные вещества, влияют на численность и продуктивность симбионтов микроводорослей, а также на кальцификацию и физиологию хозяина. [104] [105] Исследования также показали, что резидентные бактерии, археи и грибы дополнительно способствуют круговороту питательных веществ и органических веществ внутри коралла, при этом вирусы также, возможно, играют роль в структурировании состава этих членов, обеспечивая тем самым один из первые проблески многодоменного симбиоза морских животных. [106] Гаммапротеобактерия Endozoicomonas становится центральным членом микробиома коралла с гибким образом жизни. [103] [107] Учитывая недавнее массовое обесцвечивание рифов, [108] кораллы, вероятно, продолжат оставаться полезной и популярной системой для исследования симбиоза и дисбиоза. [90]

Губки являются обычными представителями разнообразных донных сред обитания в океане, и их численность и способность фильтровать большие объемы морской воды привели к осознанию того, что эти организмы играют решающую роль во влиянии на бентосные и пелагические процессы в океане. [109] Они являются одной из старейших линий животных и имеют относительно простое строение тела, которое обычно ассоциируется с бактериями, архей, водорослями-протистами, грибами и вирусами. [110] Микробиомы губок состоят из специалистов и специалистов широкого профиля, и сложность их микробиома, по-видимому, определяется филогенией хозяина. [111] Исследования показали, что микробиом губок способствует круговороту азота в океанах, особенно за счет окисления аммиака архей и бактерий. [112] [113] Совсем недавно было показано, что микробные симбионты тропических губок производят и хранят полифосфатные гранулы, [114] возможно, позволяя хозяину пережить периоды истощения фосфатов в олиготрофной морской среде. [115] Микробиомы некоторых видов губок, по-видимому, действительно меняются в структуре сообщества в ответ на изменение условий окружающей среды, включая температуру [116] и закисление океана, [117] [118], а также синергетическое воздействие. [119]

Микробиомы китообразных может быть трудно оценить из-за трудностей с доступом к образцам микробов. Например, многие виды китов являются редкими и ныряют на большие глубины. Существуют различные методы отбора проб микробиома кишечника китовых . Наиболее распространенным является сбор образцов фекалий из окружающей среды и взятие зонда из незагрязненного центра. [122] Кожа представляет собой барьер , защищающий морских млекопитающих от внешнего мира. Эпидермальный микробиом на коже является показателем того, насколько здорово животное, а также является экологическим индикатором состояния окружающей среды. Знание того, как выглядит микробиом кожи морских млекопитающих в типичных условиях, позволяет понять, чем эти сообщества отличаются от свободных микробных сообществ, обнаруженных в море. [123] Китообразные находятся в опасности, поскольку на них воздействуют многочисленные стрессовые факторы, которые делают их более уязвимыми к различным заболеваниям. Они имеют высокую восприимчивость к инфекциям дыхательных путей, но об их респираторном микробиоме мало что известно. Отбор проб выдыхаемого воздуха или «удара» китообразных может дать оценку их состояния здоровья. Удар состоит из смеси микроорганизмов и органического материала , включая липиды , белки и клеточный мусор, образующийся из оболочек дыхательных путей, которые при попадании в относительно более прохладный наружный воздух конденсируются с образованием видимой массы пара, которая может собрано. Существуют различные методы сбора проб выдыхаемого воздуха, один из последних — использование воздушных дронов. Этот метод обеспечивает более безопасную, тихую и менее инвазивную альтернативу и зачастую экономически эффективный вариант мониторинга фауны и флоры. Пробы крови доставляются в лабораторию, где микробиота дыхательных путей амплифицируется и секвенируется. Использование воздушных дронов оказалось более успешным для крупных китообразных из-за низкой скорости плавания и большего размера ударов. [124] [125] [120] [126]

Земной

Растение

Растительный микробиом играет важную роль в здоровье растений и производстве продуктов питания, и в последние годы ему уделяется значительное внимание. [128] [129] Растения живут в ассоциации с разнообразными микробными консорциумами . Эти микробы, называемые микробиотой растения , живут как внутри ( эндосфера ), так и снаружи (эписфера) тканей растения и играют важную роль в экологии и физиологии растений. [130] «Считается, что основной микробиом растения включает ключевые таксоны микробов, которые важны для приспособленности растений и созданы посредством эволюционных механизмов отбора и обогащения микробных таксонов, содержащих гены, важные функции для приспособленности холобионта растения». [131]

Микробиомы растений формируются как факторами, связанными с самим растением, такими как генотип, орган, вид и состояние здоровья, так и факторами, связанными с окружающей средой растения, такими как управление, землепользование и климат. [132] В некоторых исследованиях сообщалось, что состояние здоровья растения отражается или связано с его микробиомом. [133] [128] [134] [129]

Растения и ассоциированная с растениями микробиота колонизируют различные ниши на поверхности и внутри растительной ткани. Все надземные части растений вместе, называемые филлосферой , представляют собой постоянно развивающуюся среду обитания из-за ультрафиолетового (УФ) излучения и изменения климатических условий. В основном он состоит из листьев. Подземные части растений, главным образом корни, обычно подвержены влиянию свойств почвы. Вредные взаимодействия влияют на рост растений через патогенную активность некоторых представителей микробиоты. С другой стороны, полезные микробные взаимодействия способствуют росту растений. [127]

Животное

Микробиом кишечника млекопитающих стал ключевым регулятором физиологии хозяина [136] , а совместная эволюция между хозяином и микробными линиями сыграла ключевую роль в адаптации млекопитающих к их разнообразному образу жизни. Диета, особенно травоядная , является важным коррелятом микробного разнообразия млекопитающих. [137] [138] Большинство микробиомов млекопитающих также тесно коррелируют с филогенией хозяина , несмотря на глубокие изменения в рационе питания. [137] [139] [140] [141] Это предполагает, что факторы хозяина, которые сами изменяются в зависимости от филогении хозяина, такие как физиология кишечника, играют важную роль в структурировании микробиома кишечника у млекопитающих. Предполагается, что адаптивная иммунная система позвоночных стала именно таким фактором избирательного поддержания симбиотического гомеостаза . [142] [135]

Важность факторов, коррелирующих с филогенией, для разнообразия микробиомов позвоночных в целом все еще плохо изучена. Филосимбиоз , или наблюдение, что более близкие виды-хозяева имеют более схожие микробиомы, [143] [144] был описан в ряде таксонов немлекопитающих. [145] [146] Другие анализы обнаружили существенные различия в филосимбиотических сигналах среди таксонов млекопитающих, [147] иногда с противоречивыми результатами. [148] [149] Наличие устойчивой филосимбиотической корреляции означает, что факторы хозяина контролируют сборку микробов . Даже если конкретные механизмы неизвестны, вариации в силе или присутствии измеримого филосимбиотического сигнала в филогении хозяина могут оказаться полезными для идентификации таких механизмов посредством сравнительных исследований. Однако по состоянию на 2020 год большинство исследований были сосредоточены всего на нескольких таксонах одновременно, а различные методы как исследования микробиома, так и измерения филосимбиоза и специфичности хозяина (или ограничения микробов конкретными линиями хозяина) затруднили обобщения. [135]

Без более широкого эволюционного контекста неясно, насколько на самом деле универсальны закономерности филосимбиоза хозяин-микроб. Все больше данных указывает на то, что сильные закономерности, выявленные у млекопитающих, являются скорее исключением, чем правилом для позвоночных. Мета-анализ рыб  [150] и птиц  [151] не смог выявить силу корреляции с диетой и филогенией, выявленную у млекопитающих. Недавний анализ образцов более чем 100 видов позвоночных также показал, что сила филогенетической корреляции у млекопитающих намного выше, чем у птиц, рептилий, амфибий или рыб. [152] У беспозвоночных животных все больше осознается, что фундаментальные аспекты отношений хозяина с его симбиотическим сообществом могут радикально меняться в зависимости от таксона: многие насекомые полностью зависят от микробов в плане получения ключевых метаболитов , в то время как другие, по-видимому, лишены резидентных кишечных микробов. [153] [135]

Человек

Микробиом человека представляет собой совокупность всей микробиоты , которая находится на или внутри тканей и биологических жидкостей человека , а также соответствующих анатомических участков, в которых они находятся, [154] включая кожу, молочные железы, семенную жидкость, матку, фолликулы яичников, легкие, слюну. , слизистая оболочка полости рта , конъюнктива , желчевыводящие пути и желудочно-кишечный тракт . Типы микробиоты человека включают бактерии , археи , грибы , простейшие и вирусы . Хотя микроживотные также могут жить на теле человека, они обычно исключаются из этого определения. В контексте геномики термин « микробиом человека» иногда используется для обозначения коллективных геномов резидентных микроорганизмов; [155] То же значение имеет термин метагеном человека . [154]

Люди колонизированы множеством микроорганизмов, содержащих клетки, не относящиеся к человеку, примерно того же порядка, что и клетки человека. [156] Некоторые микроорганизмы, колонизирующие людей, являются комменсальными , то есть они сосуществуют, не причиняя вреда и не принося людям пользы; у других есть мутуалистические отношения со своими человеческими хозяевами. [155] : 700  [157] И наоборот, некоторые непатогенные микроорганизмы могут нанести вред человеку через метаболиты, которые они производят, например, триметиламин , который человеческий организм преобразует в N-оксид триметиламина посредством FMO3 -опосредованного окисления. [158] [159] Определенные микроорганизмы выполняют задачи, которые, как известно, полезны для человека-хозяина, но роль большинства из них недостаточно изучена. Те, которые, как ожидается, присутствуют и которые при нормальных обстоятельствах не вызывают заболевания, иногда считаются нормальной флорой или нормальной микробиотой . [155]

Проект «Микробиом человека» (HMP) взялся за проект секвенирования генома микробиоты человека, уделяя особое внимание микробиоте, которая обычно населяет кожу, рот, нос, пищеварительный тракт и влагалище. [155] Важным событием стало 2012 год, когда были опубликованы первые результаты. [160]

Оценка

Доступные в настоящее время методы изучения микробиомов, так называемые мультиомики , варьируются от высокопроизводительной изоляции ( культуромика ) и визуализации ( микроскопия ) до определения таксономического состава ( метабаркодирование ) или обращения к метаболическому потенциалу ( метабаркодирование функциональных генов, метагеномика ). анализировать микробную активность ( метатранскриптомика , метапротеомика , метаболомика ). На основе метагеномных данных можно реконструировать микробные геномы . Хотя первые геномы, собранные с помощью метагенома, были реконструированы из образцов окружающей среды, [161] в последние годы несколько тысяч бактериальных геномов были объединены без культивирования стоящих за ними организмов. Например, в 2019 году из 9428 метагеномов было реконструировано 154 723 микробных генома глобального микробиома человека . [162] [2]

Компьютерное моделирование микробиомов использовалось в качестве дополнения к экспериментальным методам изучения микробной функции путем использования мультиомных данных для прогнозирования сложной межвидовой динамики и динамики между видами-хозяевами. [163] [164] Популярным методом in silico является объединение моделей метаболических сетей микробных таксонов, присутствующих в сообществе, и использование стратегии математического моделирования, такой как анализ баланса потоков, для прогнозирования метаболической функции микробного сообщества на уровне таксона и сообщества. уровень. [165] [166]

По состоянию на 2020 год понимание остается ограниченным из-за отсутствия связи между массовой доступностью данных о последовательностях ДНК микробиома , с одной стороны, и ограниченной доступностью микробных изолятов , необходимых для подтверждения метагеномных предсказаний функции генов, с другой стороны. [2] Данные метагенома предоставляют площадку для новых предсказаний, однако необходимо гораздо больше данных для укрепления связей между последовательностями и строгими функциональными предсказаниями. Это становится очевидным, если учесть, что замена одного аминокислотного остатка на другой может привести к радикальному функциональному изменению, приводящему к неправильному функциональному назначению данной последовательности гена. [167] Кроме того, культивирование новых штаммов необходимо, чтобы помочь идентифицировать большую долю неизвестных последовательностей, полученных в результате метагеномного анализа, которая для плохо изученных экосистем может составлять более 70%. В зависимости от применяемого метода, даже в хорошо изученных микробиомах 40–70% аннотированных генов в полностью секвенированных микробных геномах не имеют известной или предсказанной функции. [168] По состоянию на 2019 год в 85 из 118 установленных на тот момент типов не было описано ни одного вида, что представляет собой проблему для понимания функционального разнообразия прокариот . [169] [2]

Число типов прокариот может достигать сотен, а архейные относятся к числу наименее изученных. [169] Растущий разрыв между разнообразием бактерий и архей, содержащихся в чистой культуре, и теми, которые обнаруживаются молекулярными методами , привел к предложению создать формальную номенклатуру для еще не культивируемых таксонов, в первую очередь на основе информации о последовательностях. [170] [171] Согласно этому предложению, концепция видов Candidatus будет распространена на группы близкородственных последовательностей генома, а их названия будут опубликованы в соответствии с установленными правилами бактериальной номенклатуры . [2]

Каждая система микробиома подходит для решения различных типов вопросов, основанных на возможности культивирования микробов, генетической совместимости микробов и хозяина (где это применимо), способности поддерживать систему в лабораторных условиях и способности обеззараживать хозяина/окружающую среду. [172]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Боктор, Джозеф; Оведа, Мариам; Эль-Хадиди, Мохамед (2023), Митра, Супарна (ред.), «Комплексное руководство по анализу микробиома с использованием R», Анализ метагеномных данных , Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer US, vol. 2649, стр. 393–436, номер домена : 10.1007/978-1-0716-3072-3_20, ISBN. 978-1-0716-3071-6, получено 24 ноября 2023 г.
  2. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak Берг, Габриэле ; Рыбакова Дарья; Фишер, Дорин; Чернава, Томислав; и другие. (2020). «Повторное рассмотрение определения микробиома: старые концепции и новые проблемы». Микробиом . 8 (1): 103. дои : 10.1186/s40168-020-00875-0 . ПМЦ 7329523 . ПМИД  32605663.  Измененный текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  3. ^ Мерчак А., Готье А. Микробные метаболиты и иммунная регуляция: новые мишени для большого депрессивного расстройства. Мозговое поведение, иммунное здоровье. 2 ноября 2020 г.;9:100169. doi: 10.1016/j.bbih.2020.100169. ПМИД 34589904; PMCID: PMC8474524.
  4. ^ Хилтнер Л. (1902) "Die Keimungsverhältnisse der Leguminosensamen und ihre Beeinflussung durch Organismenwirkung". В: Парей П. и Спрингер Дж. (ред.) Arb Biol Abt Land u Forstw K Gsndhtsamt , 3 , Берлин. Страницы 1–545.
  5. ^ Мечников Э. Продление жизни: оптимистические исследования. Сыновья ГП Патнэма; 1908.
  6. ^ Басслер, Б.Л. (2002) «Светская беседа: межклеточное общение у бактерий». Cell , 109 (4): 421–424. дои : 10.1016/S0092-8674(02)00749-3.
  7. ^ Брюл С., Каллемейн В. и Смитс Г. (2008) «Функциональная геномика для пищевой микробиологии: молекулярные механизмы адаптации слабых консервантов органических кислот в дрожжах». CAB Откр. , 3 : 1–14. дои : 10.1079/PAVSNNR20083005.
  8. ^ аб Везе, ЧР; Фокс, GE (1977). «Филогенетическая структура прокариотического домена: первичные царства». Труды Национальной академии наук . 74 (11): 5088–5090. Бибкод : 1977PNAS...74.5088W. дои : 10.1073/pnas.74.11.5088 . ПМК 432104 . ПМИД  270744. 
  9. ^ Укса, М., Шлотер, М., Эндесфельдер, Д., Кублик, С., Энгель, М., Каутц, Т., Кёпке, У. и Фишер, Д. (2015) «Прокариоты в недрах - свидетельства существования сильное пространственное разделение различных типов путем анализа сетей совместного возникновения». Границы микробиологии , 6 : 1269. doi : 10.3389/fmicb.2015.01269.
  10. ^ Мариц, Дж. М., Роджерс, К. Х., Рок, Т. М., Лю, Н., Джозеф, С., Лэнд, К. М. и Карлтон, Дж. М. (2017) «Рабочий процесс 18S рРНК для характеристики простейших в сточных водах с акцентом на зоонозных трихомонадах ". Микробная экология , 74 (4): 923–936. дои : 10.1007/s00248-017-0996-9.
  11. ^ Пурахонг, В., Вубет, Т., Лентенду, Г., Шлотер, М., Пецина, М.Дж., Каптурска, Д., Хофрихтер, М., Крюгер, Д. и Бускот, Ф. (2016) «Жизнь в листовой опад: новое понимание динамики сообщества бактерий и грибов во время разложения подстилки». Молекулярная экология , 25 (16): 4059–4074. дои : 10.1111/mec.13739.
  12. ^ Лозупоне, Калифорния, Стомбо, Дж.И., Гордон, Дж.И., Янссон, Дж.К. и Найт, Р. (2012) «Разнообразие, стабильность и устойчивость микробиоты кишечника человека». Природа , 489 (7415): 220–230. дои : 10.1038/nature11550.
  13. ^ Вентер, Дж.К., Ремингтон, К., Гейдельберг, Дж.Ф., Халперн, А.Л., Раш, Д., Эйзен, Дж.А., Ву, Д., Полсен, И., Нельсон, К.Э., Нельсон, В. и Фаутс, Д.Э. ( 2004) «Секвенирование экологического генома Саргассова моря». Science , 304 (5667): 66–74. дои : 10.1126/science.1093857.
  14. ^ Лю, Л., Ли, Ю., Ли, С., Ху, Н., Хэ, Ю., Понг, Р., Лин, Д., Лу, Л. и Лоу, М. (2012) «Сравнение систем секвенирования нового поколения». BioMed Research International , 2012 : 251364. doi : 10.1155/2012/251364.
  15. ^ Стеген, Дж. К., Боттос, Э. М. и Янссон, Дж. К. (2018) «Единая концептуальная основа для прогнозирования и контроля микробиомов». Текущее мнение по микробиологии , 44 : 20–27. дои :10.1016/j.mib.2018.06.002.
  16. ^ Найт, Р., Врбанац, А., Тейлор, Б.К., Аксенов, А., Каллеварт, К., Дебелиус, Дж., Гонсалес, А., Косциолек, Т., Макколл, Л.И., Макдональд, Д. и Мельник , А.В. (2018) «Лучшие практики анализа микробиомов». Nature Reviews Microbiology , 16 (7): 410–422. дои : 10.1038/s41579-018-0029-9.
  17. ^ Лейн, Ник (2015). «Невидимый мир: Размышления о Левенгуке (1677) «О зверушках»». Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 370 (1666). дои : 10.1098/rstb.2014.0344. ПМК 4360124 . ПМИД  25750239. 
  18. ^ Джарвис, Чарльз Э. (2016). «Пьер Антонио Микели (1679–1737) и Карл Линней (1707–1778)». Веббиа . 71 : 1–24. дои : 10.1080/00837792.2016.1147210. S2CID  88308313.
  19. ^ Ридель, Стефан (2005). «Эдвард Дженнер и история оспы и вакцинации». Труды Медицинского центра Университета Бэйлора . 18 (1): 21–25. дои : 10.1080/08998280.2005.11928028. ПМК 1200696 . ПМИД  16200144. 
  20. ^ Мартини, Алессандро (1993). «Происхождение и одомашнивание винных дрожжей Saccharomyces cerevisiae». Журнал винных исследований . 4 (3): 165–176. дои : 10.1080/09571269308717966.
  21. ^ Берш, П. (2012). «Луи Пастер: от кристаллов жизни до вакцинации». Клиническая микробиология и инфекции . Эльзевир Б.В. 18 : 1–6. дои : 10.1111/j.1469-0691.2012.03945.x . ISSN  1198-743X. ПМИД  22882766.
  22. ^ Эванс, А.С. (1976) «Причинно-следственная связь и болезнь: пересмотр постулатов Генле-Коха. Йельский журнал биологии и медицины , 49 (2): 175.
  23. ^ Дворкин, Мартин; Гутник, Дэвид (2012). «Сергей Виноградский: основатель современной микробиологии и первый микробный эколог» (PDF) . Обзоры микробиологии FEMS . 36 (2): 364–379. дои : 10.1111/j.1574-6976.2011.00299.x. ПМИД  22092289.
  24. ^ Хартманн, Антон; Ротбаллер, Майкл; Шмид, Майкл (2008). «Лоренц Хилтнер, пионер в области микробной экологии ризосферы и исследований почвенной бактериологии». Растение и почва . 312 (1–2): 7–14. doi : 10.1007/s11104-007-9514-z. S2CID  4419735.
  25. ^ "Флуоресцентный микроскоп". Микроскопы помогают ученым исследовать скрытые миры . Нобелевский фонд . Проверено 28 сентября 2008 г.
  26. ^ Борман, С., Рассел, Х. и Сюздак, Г., (2003) «Хронология массовых спектров. Разработка методов измерения массы была нобелевской целью. Todays Chemist at Work , 12 (9): 47–50.
  27. ^ Ваксман, Селман А. (1953). «Сергей Николаевич Виноградский: 1856-1953». Наука . 118 (3054): 36–37. Бибкод : 1953Sci...118...36W. дои : 10.1126/science.118.3054.36. ПМИД  13076173.
  28. ^ Гриффит, Фред (1928). «Значение типов пневмококков». Журнал гигиены . 27 (2): 113–159. дои : 10.1017/S0022172400031879. ПМК 2167760 . ПМИД  20474956. 
  29. ^ Хейс, В. (1966) «Генетическая трансформация: ретроспективная оценка», Первая лекция памяти Гриффита. Микробиология , 45 (3): 385–397.
  30. ^ Американское химическое общество (1999) Открытие и разработка пенициллина, 1928–1945. Международные исторические химические достопримечательности, Лаборатория-музей Александра Флеминга, Лондон.
  31. ^ Руска, Эрнст (1987). «Развитие электронного микроскопа и электронной микроскопии (Нобелевская лекция)». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 26 (7): 595–605. дои : 10.1002/anie.198705953.
  32. ^ Эйвери, ОТ; Маклауд, CM; Маккарти, М. (1979). «Исследование химической природы вещества, индуцирующего трансформацию пневмококков типа III. Индукция трансформации фракцией дезоксирибонуклеиновой кислоты, выделенной из пневмококка III типа». Журнал экспериментальной медицины . 149 (2): 297–326. дои : 10.1084/jem.149.2.297. ПМК 2184805 . ПМИД  33226. 
  33. ^ о'Мэлли, Морин А. (2018). «Экспериментальное исследование эволюции бактерий и его значение для современного синтеза эволюционной биологии». Журнал истории биологии . 51 (2): 319–354. дои : 10.1007/s10739-017-9493-8. PMID  28980196. S2CID  4055566.
  34. ^ Рич, Александр (2003). «Двойная спираль: история о двух морщинках». Структурная и молекулярная биология природы . 10 (4): 247–249. дои : 10.1038/nsb0403-247. PMID  12660721. S2CID  6089989.
  35. ^ Кэссиди, Эндрю; Джонс, Джулия (2014). «Развитие гибридизации in situ». Методы . 70 (1): 39–45. дои : 10.1016/j.ymeth.2014.04.006. ПМИД  24747923.
  36. ^ Крик, Фрэнсис (1970). «Центральная догма молекулярной биологии». Природа . 227 (5258): 561–563. Бибкод : 1970Natur.227..561C. дои : 10.1038/227561a0. PMID  4913914. S2CID  4164029.
  37. ^ Мейер, Вероника (2013). Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография. Хобокен, Нью-Джерси: Уайли. ISBN 978-1-118-68134-3. ОКЛК  864917338.
  38. ^ Грунштейн, М.; Хогнесс, DS (1975). «Гибридизация колоний: метод выделения клонированных ДНК, содержащих определенный ген». Труды Национальной академии наук . 72 (10): 3961–3965. Бибкод : 1975PNAS...72.3961G. дои : 10.1073/pnas.72.10.3961 . ПМК 433117 . ПМИД  1105573. 
  39. ^ Сэнгер, Ф.; Никлен, С.; Коулсон, Арканзас (1977). «Секвенирование ДНК с ингибиторами обрыва цепи». Труды Национальной академии наук . 74 (12): 5463–5467. Бибкод : 1977PNAS...74.5463S. дои : 10.1073/pnas.74.12.5463 . ПМК 431765 . ПМИД  271968. 
  40. ^ Хизер, Джеймс М.; Цепочка, Бенджамин (2016). «Последовательность секвенаторов: История секвенирования ДНК» (PDF) . Геномика . 107 (1): 1–8. дои : 10.1016/j.ygeno.2015.11.003. ПМЦ 4727787 . PMID  26554401. S2CID  27846422. 
  41. ^ Эме, Лаура; Спанг, Аня; Ломбард, Джонатан; Лестница, Кортни В.; Эттема, Тийс Дж.Г. (2017). «Археи и происхождение эукариот». Обзоры природы Микробиология . 15 (12): 711–723. doi : 10.1038/nrmicro.2017.133. PMID  29123225. S2CID  8666687.
  42. ^ Фирс, В.; Контрерас, Р.; Дюринк, Ф.; Хегеман, Г.; Изерентант, Д.; Меррегарт, Дж.; Мин Джоу, В.; Молеманс, Ф.; Раймакерс, А.; Ван Ден Берге, А.; Волкарт, Г.; Изеберт, М. (1976). «Полная нуклеотидная последовательность РНК бактериофага MS2: первичная и вторичная структура гена репликазы». Природа . 260 (5551): 500–507. Бибкод : 1976Natur.260..500F. дои : 10.1038/260500a0. PMID  1264203. S2CID  4289674.
  43. ^ Прусинер, Стэнли Б. (1982). «Новые белковые инфекционные частицы вызывают царапины». Наука . 216 (4542): 136–144. Бибкод : 1982Sci...216..136P. дои : 10.1126/science.6801762. ПМИД  6801762.
  44. ^ Муллис, КБ (1990) «Необычное происхождение полимеразной цепной реакции». Scientific American , 262 (4): 56–65.
  45. ^ Хигучи, Рассел; Фоклер, Карита; Доллинджер, Гэвин; Уотсон, Роберт (1993). «Кинетический ПЦР-анализ: мониторинг реакций амплификации ДНК в реальном времени». Природная биотехнология . 11 (9): 1026–1030. дои : 10.1038/nbt0993-1026. PMID  7764001. S2CID  5714001.
  46. ^ Бентлилоуренс, Дж.; Вильнэйв, Калифорния; Певица, Р.Х. (1988). «Чувствительное картирование хроматина и хромосом in situ с высоким разрешением: наличие и ориентация двух тесно интегрированных копий EBV в линии лимфомы». Клетка . 52 (1): 51–61. дои : 10.1016/0092-8674(88)90530-2. PMID  2830981. S2CID  17565963.
  47. ^ Хубер, Д.; Фойт фон Фойтенберг, Л.; Кайгала, Г.В. (2018). «Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH): история, ограничения и чего ожидать от микромасштабной FISH?». Микро- и наноинженерия . Эльзевир Б.В. 1 : 15–24. дои : 10.1016/j.mne.2018.10.006 . ISSN  2590-0072.
  48. ^ Маргулис, Линн (1991). Симбиоз как источник эволюционных инноваций: видообразование и морфогенез. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0-262-13269-5. ОСЛК  22597587.
  49. ^ Чжан, Тонг; Фанг, Герберт HP (2006). «Применение полимеразной цепной реакции в реальном времени для количественного определения микроорганизмов в пробах окружающей среды». Прикладная микробиология и биотехнология . ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». 70 (3): 281–289. дои : 10.1007/s00253-006-0333-6. ISSN  0175-7598. PMID  16470363. S2CID  206934494.
  50. ^ Флемминг, Ханс-Курт (1993). «Биопленки и защита окружающей среды». Водные науки и технологии . 27 (7–8): 1–10. дои : 10.2166/wst.1993.0528.
  51. ^ Флемминг (2011). Основные моменты биопленки. Гейдельберг, Нью-Йорк: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-642-19940-0. ОСЛК  769756150.
  52. ^ Аманн, Род-Айленд; Людвиг, В.; Шлейфер, К.Х. (1995). «Филогенетическая идентификация и обнаружение in situ отдельных микробных клеток без культивирования». Микробиологические обзоры . 59 (1): 143–169. дои : 10.1128/мр.59.1.143-169.1995. ПМК 239358 . ПМИД  7535888. 
  53. ^ Флейшманн, Роберт Д.; и другие. (1995). «Случайное секвенирование всего генома и сборка Haemophilus influenzae Rd». Наука . 269 ​​(5223): 496–512. Бибкод : 1995Sci...269..496F. дои : 10.1126/science.7542800. ПМИД  7542800.
  54. ^ Кульский, Ежи К. (2016). «Секвенирование следующего поколения — обзор истории, инструментов и приложений «омик»». Секвенирование следующего поколения – достижения, применения и проблемы. дои : 10.5772/61964. ISBN 978-953-51-2240-1. S2CID  86041893.
  55. ^ Стерн, А.; Мик, Э.; Тирош, И.; Сэги, О.; Сорек, Р. (2012). «Нацеливание на CRISPR выявляет резервуар распространенных фагов, связанных с микробиомом кишечника человека». Геномные исследования . 22 (10): 1985–1994. дои : 10.1101/гр.138297.112. ПМК 3460193 . ПМИД  22732228. 
  56. ^ Шадт, Э.Э.; Тернер, С.; Касарскис, А. (2010). «Окно в секвенирование третьего поколения». Молекулярная генетика человека . 19 (С2): Р227–Р240. дои : 10.1093/hmg/ddq416 . ПМИД  20858600.
  57. ^ Фогель, Тимоти М.; Симоне, Паскаль; Янссон, Джанет К.; Хирш, Пенни Р.; Тидже, Джеймс М.; Ван Эльзас, Ян Дирк; Бейли, Марк Дж.; Налин, Рено; Филиппо, Лоран (2009). «Геном Терры: консорциум по секвенированию метагенома почвы». Обзоры природы Микробиология . 7 (4): 252. doi : 10.1038/nrmicro2119 . S2CID  2144462.
  58. ^ Гилберт, Джек А.; Мейер, Фолкер; Янссон, Джанет; Гордон, Джефф; Пейс, Норман; Тидже, Джеймс; Лей, Рут; Фирер, Ной; Поле, Рассвет; Кирпид, Никос; Глёкнер, Франк-Оливер; Кленк, Ханс-Петер; Уоммак, К. Эрик; Гласс, Элизабет; Дочерти, Кэтрин; Галерея Рэйчел; Стивенс, Рик; Найт, Роб (2010). «Проект земного микробиома: отчет о совещании «1-го совещания ПУОС по отбору и сбору образцов» в Аргоннской национальной лаборатории 6 октября 2010 г.». Стандарты в геномных науках . 3 (3): 249–253. дои : 10.4056/aigs.1443528. ПМК 3035312 . ПМИД  21304728. 
  59. ^ "Биоконцепции". www.biological-concepts.com . Проверено 18 декабря 2020 г.
  60. ^ «Микробиом» . Оксфордский словарь английского языка (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета . Проверено 18 декабря 2020 г. (Требуется подписка или членство участвующей организации.)
  61. ^ Конопка, А. (2009) «Что такое экология микробного сообщества?» Журнал ISME , 3 (11): 1223–1230. Конопка А., 2009. Что такое экология микробного сообщества?. Журнал ISME, 3 (11), стр. 1223–1230. дои : 10.1038/ismej.2009.88.
  62. ^ abcd Уиппс Дж., Льюис К. и Кук Р. (1988) «Микопаразитизм и борьба с болезнями растений». В: Бердж М. (ред.) Грибы в системах биологического контроля , Издательство Манчестерского университета, страницы 161–187. ISBN 9780719019791 . 
  63. ^ аб Ледерберг, Дж. и МакКрей, AT (2001) «Ome Sweet'Omics - генеалогическая сокровищница слов». Ученый , 15 (7): 8.
  64. ^ abcde Marchesi, JR и Равель, J. (2015) «Словарь исследования микробиома: предложение». Микробиом , 3 (31). дои : 10.1186/s40168-015-0094-5.
  65. ^ Проссер, Дж. И., Боханнан, Би Джей, Кертис, Т. П., Эллис, Р. Дж., Файерстоун, МК, Фреклтон, Р. П., Грин, Дж. Л., Грин, Л. Е., Киллхэм, К., Леннон, Джей Джей и Осборн, AM (2007) «The роль экологической теории в микробной экологии». Nature Reviews Microbiology , 5 (5): 384–392. doi : 10.1038/nrmicro1643.
  66. ^ дель Кармен Ороско-Москеда, М., дель Кармен Роча-Гранадос, М., Глик, Б.Р. и Сантойо, Г. (2018) «Инженерия микробиома для улучшения механизмов биоконтроля и стимулирования роста растений». Микробиологические исследования , 208 : 25–31. doi :10.1016/j.micres.2018.01.005.
  67. ^ ab Словарь Мерриам-Вебстера - микробиом.
  68. ^ Проект микробиома человека. По состоянию на 25 августа 2020 г.
  69. ^ Nature.com: Микробиом. По состоянию на 25 августа 2020 г.
  70. ^ ScienceDirect: Доступ к микробиому 25 августа 2020 г.
  71. ^ Аревало П., ВанИнсберге Д., Эльшербини Дж., Гор Дж. и Польц М.Ф. (2019) «Подход обратной экологии, основанный на биологическом определении микробных популяций». Cell , 178 (4): 820–834. doi :10.1016/j.cell.2019.06.033.
  72. ^ Шлеппи К. и Булгарелли Д. (2015) «Микробиом растений в действии». Молекулярные взаимодействия растений и микробов , 28 (3): 212–217. doi : 10.1094/MPMI-10-14-0334-FI.
  73. ^ Роджерс Ю.Х. и Чжан К. (2016) «Геномные технологии в медицине и здравоохранении: прошлое, настоящее и будущее». В: Кумар Д. и Антонаракис С. (ред.) Медицинская и медицинская геномика . Оксфорд: Academic Press, страницы 15–28. ISBN 9780127999227 . 
  74. ^ Хо, Х.Э. и Буньяванич, С. (2018) «Роль микробиома в пищевой аллергии». Текущие отчеты об аллергии и астме , 18 (4): 27. doi : 10.1007/s11882-018-0780-z.
  75. ^ Уайтсайд, С.А., Разви, Х., Дэйв, С., Рид, Г., Бертон и Дж.П. (2015) «Микробиом мочевыводящих путей — роль, выходящая за рамки инфекции». Nature Reviews Urology , 12 (2): 81–90. дои : 10.1038/nrurol.2014.361.
  76. ^ Проект поддержки микробиома
  77. ^ Карини, Пол (2016) Перепись мертвых: история микробной «реликтовой ДНК» в почве. Природные исследования: микробиология .
  78. ^ Карини, П., Марсден, П.Дж., Лефф, Дж.В., Морган, Э.Э., Стрикленд, М.С. и Фирер, Н. (2016) «Реликтовая ДНК в изобилии содержится в почве и скрывает оценки микробного разнообразия почвы». Природная микробиология , 2 (3): 1–6. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.242.
  79. ^ аб Леннон, Дж.Т., Мускарелла, М.Э., Плацелла, С.А. и Лемкуль, Б.К. (2018) «Как, когда и где реликтовая ДНК влияет на микробное разнообразие». мБио , 9 (3). doi : 10.1128/mBio.00637-18.
  80. ^ Дюпре Ж.О., О'Мэлли М.А. (2009) «Многообразие живых существ: жизнь на стыке происхождения и метаболизма». В: Нормандин С. и Вулф С. (ред.) Витализм и научный образ в науке о жизни после эпохи Просвещения 1800–2010 гг . Дордрехт: Springer, страницы 311–344. ISBN 9789400724457 . 
  81. ^ МакДэниел Л., Брейтбарт М., Мобберли Дж., Лонг А., Хейнс М., Ровер Ф. и Пол Дж. Х., 2008. Метагеномный анализ лизогении в заливе Тампа: значение для экспрессии генов профагов. . ПЛоС Один, 3(9), стр.е3263. дои : 10.1371/journal.pone.0003263.
  82. ^ Банерджи, Самиран; Шлеппи, Клаус; Ван дер Хейден, Марсель Джорджия (2018). «Ключевые таксоны как движущие силы структуры и функционирования микробиома» (PDF) . Обзоры природы Микробиология . 16 (9): 567–576. дои : 10.1038/s41579-018-0024-1. PMID  29789680. S2CID  46895123.
  83. ^ Керн, Лара; Абдин, Сухайб К.; Колодзейчик, Александра А; Элинав, Эран (октябрь 2021 г.). «Комменсальные межбактериальные взаимодействия, формирующие микробиоту». Современное мнение в микробиологии . 63 : 158–171. дои : 10.1016/j.mib.2021.07.011. ПМИД  34365152.
  84. ^ Риера, Жоан Луис; Бальдо, Лаура (29 сентября 2020 г.). «Микробные сети совместного возникновения кишечной микробиоты показывают сохранение сообществ и изменения, связанные с питанием у цихлид». Микробиом животных . ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». 2 (1): 36. дои : 10.1186/s42523-020-00054-4 . ISSN  2524-4671. ПМЦ 7807433 . ПМИД  33499972.  Измененный текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  85. ^ Кох, Артур Л. (2001). «Олиготрофы против копиотрофов». Биоэссе . Уайли. 23 (7): 657–661. дои : 10.1002/bies.1091. ISSN  0265-9247. PMID  11462219. S2CID  39126203.
  86. ^ Хо, Адриан; Лонардо, Д. Паоло Ди; Боделье, Поль Ле (22 января 2017 г.). «Пересмотр концепций жизненной стратегии в экологической микробной экологии». ФЭМС Микробиология Экология . Издательство Оксфордского университета (ОУП). 93 (3): fix006. doi : 10.1093/femsec/fix006. hdl : 20.500.11755/97637b47-779a-413c-8397-81f77393a479 . ISSN  1574-6941. ПМИД  28115400.
  87. ^ Хо, Адриан; Лонардо, Д. Паоло Ди; Боделье, Поль Ле (2017). «Пересмотр концепций жизненной стратегии в экологической микробной экологии». ФЭМС Микробиология Экология . 93 (3): fix006. дои : 10.1093/femsec/fix006 . hdl : 20.500.11755/97637b47-779a-413c-8397-81f77393a479 . ПМИД  28115400.
  88. ^ Банерджи, Самиран; Шлеппи, Клаус; Ван дер Хейден, Марсель Джорджия (2018). «Ключевые таксоны как движущие силы структуры и функционирования микробиома» (PDF) . Обзоры природы Микробиология . 16 (9): 567–576. дои : 10.1038/s41579-018-0024-1. PMID  29789680. S2CID  46895123.
  89. ^ Лефтвич, Филип Т.; Эджингтон, Мэтью П.; Чепмен, Трейси (9 сентября 2020 г.). «Эффективность передачи стимулирует ассоциации хозяина и микроба». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 287 (1934): 20200820. doi :10.1098/rspb.2020.0820. ISSN  0962-8452. ПМЦ 7542779 . ПМИД  32873208. 
  90. ^ abcdef Apprill, A. (2017) «Микробиомы морских животных: к пониманию взаимодействия хозяина и микробиома в меняющемся океане». Границы морской науки , 4 : 222. doi : 10.3389/fmars.2017.00222.Измененный текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  91. ^ Вебстер, Н.С., Негри, А.П., Ботте, Э.С., Лаффи, П.В., Флорес, Ф., Нунан, С., Шмидт, К. и Утик, С. (2016) «Микробы коралловых рифов, связанные с хозяином, реагируют на кумулятивные давление потепления и закисления океана». Научные отчеты , 6 : 19324. doi : 10.1038/srep19324.
  92. ^ Дэниелс К. и Брейтбарт М. (2012) «Бактериальные сообщества, связанные с гребневиками Mnemiopsis leidyi и Beroe ovata ». FEMS Микробиология Экология , 82 (1): 90–101. дои : 10.1111/j.1574-6941.2012.01409.x.
  93. ^ Блазиак, Л.К., Зиндер, С.Х., Бакли, Д.Х. и Хилл, RT (2014) «Бактериальное разнообразие, связанное с оболочкой модельной хордовой Ciona кишечной ». Журнал ISME , 8 (2): 309–320. дои : 10.1038/ismej.2013.156.
  94. ^ Гивенс, К.Э., Рэнсом, Б., Бано, Н. и Холлибо, Дж.Т. (2015) «Сравнение кишечных микробиомов 12 костистых рыб и 3 видов акул». Серия достижений морской экологии , 518 : 209–223. дои : 10.3354/meps11034.
  95. ^ Макфолл-Нгай, MJ (2000) «Переговоры между животными и бактериями:« дипломатия »симбиоза кальмара и вибриона». Сравнительная биохимия и физиология , Часть A: Молекулярная и интегративная физиология , 126 (4): 471–480. дои : 10.1016/S1095-6433(00)00233-6.
  96. ^ Макфолл-Нгай, М. (2014) «Разгадка сущности симбиоза: выводы из модели кальмар-вибрион». PLoS Biology , 12 (2): e1001783. doi : 10.1371/journal.pbio.1001783.
  97. ^ Дубилье, Н., Мюлдерс, К., Фердельман, Т., де Бир, Д., Пернталер, А., Кляйн, М., Вагнер, М., Эрсеус, К., Тирманн, Ф., Кригер, Дж. и Гьер О. (2001) «Эндосимбиотические сульфатредуцирующие и сульфидокисляющие бактерии у олигохетных червей». Природа , 411 (6835): 298–302. дои : 10.1038/35077067.
  98. ^ Аб Войк, Т., Тилинг, Х., Иванова, Н.Н., Хантеманн, М., Рихтер, М., Глекнер, Ф.О., Боффелли, Д., Андерсон, И.Дж., Барри, К.В., Шапиро, Х.Дж. и Сзето, Э. (2006) «Понимание симбиоза посредством метагеномного анализа микробного консорциума». Природа , 443 (7114): 950–955. дои : 10.1038/nature05192.
  99. ^ Шимак, М.П., ​​Кляйнер, М., Ветцель, С., Либеке, М., Дубилье, Н. и Фукс, Б.М. (2016) «MiL-FISH: мультимеченые олигонуклеотиды для флуоресцентной гибридизации in situ улучшают визуализацию бактериальных клеток». Прикладная и экологическая микробиология , 82 (1): 62–70. дои : 10.1128/AEM.02776-15.
  100. ^ Кляйнер, М., Вентруп, К., Лотт, К., Тилинг, Х., Ветцель, С., Янг, Дж., Чанг, Ю.Дж., Шах, М., Верберкмоэс, Северная Каролина, Заржицкий, Дж. и Фукс , Г. (2012) «Метапротеомика бескишечного морского червя и его симбиотического микробного сообщества раскрывает необычные пути использования углерода и энергии». Труды Национальной академии наук , 109 (19): E1173–E1182. дои : 10.1073/pnas.1121198109.
  101. ^ Випплер, Дж., Кляйнер, М., Лотт, К., Грул, А., Абрахам, П.Е., Джанноне, Р.Дж., Янг, Дж.К., Хеттич, Р.Л. и Дубилье, Н. (2016) «Транскриптомные и протеомные взгляды на врожденный иммунитет и приспособления к симбиотическому образу жизни у бескишечного морского червя Olavius ​​algarvensis ». BMC Genomics , 17 (1): 942. doi : 10.1186/s12864-016-3293-y.
  102. ^ Рюланд, К., Блазежак, А., Лотт, К., Лой, А., Эрсеус, К. и Дюбилье, Н. (2008) «Множественные бактериальные симбионты в двух видах одновременно встречающихся бескишечных червей-олигохет из Средиземного моря». травяные отложения». Экологическая микробиология , 10 (12): 3404–3416. дои : 10.1111/j.1462-2920.2008.01728.x.
  103. ^ ab Neave, MJ, Apprill, A., Ferrier-Pages, C. и Voolstra, CR (2016) «Разнообразие и функции распространенных симбиотических морских бактерий рода Endozoicomonas ». Прикладная микробиология и биотехнология , 100 (19): 8315–8324. дои : 10.1007/s00253-016-7777-0.
  104. ^ Дубинский З. и Джокиел П.Л. (1994) «Соотношение потоков энергии и питательных веществ регулирует симбиоз между зооксантеллами и кораллами». Pacific Science , 48 (3): 313–324.
  105. ^ Энтони, К.Р., Клайн, Д.И., Диас-Пулидо, Г., Дав, С. и Хоег-Гульдберг, О. (2008) «Закисление океана вызывает обесцвечивание и потерю производительности строителей коралловых рифов». Труды Национальной академии наук , 105 (45): 17442–17446. дои : 10.1073/pnas.0804478105.
  106. ^ Борн, Д.Г., Морроу, К.М. и Вебстер, Н.С. (2016) «Изучение кораллового микробиома: поддержка здоровья и устойчивости рифовых экосистем». Ежегодный обзор микробиологии , 70 : 317–340. doi : 10.1146/annurev-micro-102215-095440.
  107. ^ Нив, М.Дж., Мичелл, К.Т., Апприлл, А. и Вулстра, К.Р. (2017) «Геномы Endozoicomonas обнаруживают функциональную адаптацию и пластичность бактериальных штаммов, симбиотически связанных с различными морскими хозяевами». Научные отчеты , 7 : 40579. doi : 10.1038/srep40579.
  108. ^ Хьюз, Т.П., Керри, Дж.Т., Альварес-Норьега, М., Альварес-Ромеро, Дж.Г., Андерсон, К.Д., Бэрд, А.Х., Бэбкок, Р.С., Бегер, М., Беллвуд, Д.Р., Беркельманс, Р. и Бридж, ТК (2017) «Глобальное потепление и периодическое массовое обесцвечивание кораллов». Природа , 543 (7645): 373–377. дои : 10.1038/nature21707.
  109. ^ Белл, Дж. Дж. (2008) «Функциональная роль морских губок». Эстуарий, Наука о прибрежных зонах и шельфе , 79 (3): 341–353. doi :10.1016/j.ecss.2008.05.002.
  110. ^ Вебстер, Н.С. и Томас, Т. (2016) «Гологеном губки». мБио , 7 (2). дои : 10.1128/mBio.00135-16.
  111. ^ Томас, Т., Мойтиньо-Сильва, Л., Лурги, М., Бьорк, Дж. Р., Иссон, К., Астудильо-Гарсия, К., Олсон, Дж. Б., Эрвин, П. М., Лопес-Легентиль, С., Лютер , Х. и Чавес-Фоннегра, А. (2016) «Разнообразие, структура и конвергентная эволюция глобального микробиома губок». Природные коммуникации , 7 (1): 1–12. doi : 10.1038/ncomms11870.
  112. ^ Байер К., Шмитт С. и Хентшель У. (2008) «Физиология, филогения и данные in situ о бактериальных и архейных нитрификаторах в морской губке Aplysina aerophoba ». Экологическая микробиология , 10 (11): 2942–2955. дои : 10.1111/j.1462-2920.2008.01582.x.
  113. ^ Радакс Р., Хоффманн Ф., Рапп Х.Т., Лейнингер С. и Шлепер К. (2012) «Археи, окисляющие аммиак, как основные движущие силы нитрификации в холодноводных губках». Экологическая микробиология , 14 (4): 909_923. дои : 10.1111/j.1462-2920.2011.02661.x.
  114. ^ Чжан Ф., Блазиак, Л.К., Каролин, Дж.О., Пауэлл, Р.Дж., Геддес, К.Д. и Хилл, RT (2015) «Связывание фосфора в форме полифосфата микробными симбионтами в морских губках». Труды Национальной академии наук , 112 (14): 4381–4386. дои : 10.1073/pnas.1423768112.
  115. ^ Колман, А.С. (2015) «Губковые симбионты и морской P-цикл». Труды Национальной академии наук , 112 (14): 4191–4192. дои : 10.1073/pnas.1502763112.
  116. ^ Симистер Р., Тейлор М.В., Цай П., Фан Л., Брюснер Т.Дж., Кроу М.Л. и Вебстер Н. (2012) «Реакции на термический стресс в бактериальной биосфере губки Большого Барьерного рифа, Rhopaloeides odorabile , Экологическая микробиология , 14 (12): 3232–3246. doi : 10.1111/1462-2920.12010.
  117. ^ Морроу, К.М., Борн, Д.Г., Хамфри, К., Ботте, Э.С., Лаффи, П., Заневельд, Дж., Утик, С., Фабрициус, К.Э. и Вебстер, Н.С. (2015) «Природные вулканические выходы CO 2 обнаруживают будущие траектории ассоциаций хозяина и микробов в кораллах и губках». Журнал ISME , 9 (4): 894–908. дои : 10.1038/ismej.2014.188.
  118. ^ Рибес М., Кальво Э., Мовилла Дж., Логарес Р., Кома Р. и Пелейеро К. (2016) «Реструктуризация микробиома губок способствует устойчивости к закислению океана . Отчеты по экологической микробиологии » , 8 (4): 536–544.doi : 10.1111/1758-2229.12430.
  119. ^ Лессер, М.П., ​​Фиоре, К., Слэттери, М. и Заневельд, Дж. (2016) «Стрессоры изменения климата дестабилизируют микробиом карибской бочковой губки, Xestospongia muta ». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии , 475 : 11–18. дои : 10.1016/j.jembe.2015.11.004.
  120. ^ ab Асеведо-Уайтхаус К., Роша-Госселин А., Гендрон Д. (апрель 2010 г.). «Новый неинвазивный инструмент для наблюдения за болезнями свободно гуляющих китов и его актуальность для программ сохранения». Охрана животных . 13 (2): 217–225. дои : 10.1111/j.1469-1795.2009.00326.x. S2CID  86518859.
  121. ^ Пиротта В., Смит А., Островски М., Рассел Д., Йонсен И.Д., Греч А., Харкорт Р. (декабрь 2017 г.). «Экономичный дрон, изготовленный по индивидуальному заказу для оценки здоровья китов». Границы морской науки . 4 : 425. дои : 10.3389/fmars.2017.00425 .
  122. ^ Сузуки А, Уэда К, Сегава Т, Сузуки М (июнь 2019 г.). «Фекальная микробиота антильского ламантина в неволе Trichechus manatus manatus». Письма FEMS по микробиологии . 366 (11). дои : 10.1093/femsle/fnz134. ПМИД  31210263.
  123. ^ Апприлл А., Муни Т.А., Лайман Э., Симперерт А.К., Раппе М.С. (апрель 2011 г.). «Горбатые киты содержат комбинацию специфических и разнообразных кожных бактерий». Отчеты по экологической микробиологии . 3 (2): 223–232. дои : 10.1111/j.1758-2229.2010.00213.x. ПМИД  23761254.
  124. ^ Вендл С., Феррари BC, Томас Т., Славич Э., Чжан Э., Нельсон Т., Роджерс Т. (август 2019 г.). «Межгодовое сравнение основных таксонов и состава сообщества ударной микробиоты горбатых китов Восточной Австралии». ФЭМС Микробиология Экология . 95 (8). дои : 10.1093/femsec/fiz102 . ПМИД  31260051.
  125. ^ Сентеллеге С, Карраро Л, Гонсалво Дж, Россо М, Эспости Э, Гили С, Бонато М, Педротти Д, Кардаццо Б, Повинелли М, Маццариол С (2020). «Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для отбора проб микробиома мелких китообразных». ПЛОС ОДИН . 15 (7): e0235537. Бибкод : 2020PLoSO..1535537C. дои : 10.1371/journal.pone.0235537 . ПМЦ 7332044 . ПМИД  32614926. 
  126. ^ Геогеган Дж.Л., Пиротта В., Харви Э., Смит А., Бухманн Дж.П., Островски М., Иден Дж.С., Харкорт Р., Холмс EC (июнь 2018 г.). «Вирусологический отбор проб недоступных диких животных с помощью дронов». Вирусы . 10 (6): 300. дои : 10.3390/v10060300 . ПМК 6024715 . ПМИД  29865228. 
  127. ^ ab Шелаке, Р.М., Праманик, Д. и Ким, Дж.Ю. (2019) «Исследование взаимодействия растений и микробов для устойчивого сельского хозяйства в эпоху CRISPR». Микроорганизмы , 7 (8): 269. doi : 10.3390/microorganisms7080269.Измененный текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  128. ^ Аб Тернер, Томас Р.; Джеймс, Юан К.; Пул, Филип С. (2013). «Микробиом растений». Геномная биология . 14 (6): 209. doi : 10.1186/gb-2013-14-6-209 . ПМК 3706808 . ПМИД  23805896. 
  129. ^ аб Пурахонг, Витун; Орру, Луиджи; Донати, Ирен; Перпетуини, Джорджия; Челлини, Антонио; Ламонтанара, Антонелла; Микелотти, Ваня; Таккони, Джанни; Спинелли, Франческо (2018). «Микробиом растений и его связь со здоровьем растений: виды-хозяева, органы и Pseudomonas syringae pv. Инфекция Actinidiae, формирующая бактериальные филлосферные сообщества растений киви». Границы в науке о растениях . 9 : 1563. doi : 10.3389/fpls.2018.01563 . ПМК 6234494 . ПМИД  30464766. .Измененный текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  130. ^ Дастогер, К.М., Тумпа, Ф.Х., Султана, А., Актер, М.А. и Чакраборти, А. (2020) «Микробиом растений - отчет о факторах, которые формируют состав и разнообразие сообщества». Текущая биология растений : 100161. doi : 10.1016/j.cpb.2020.100161.Измененный текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  131. ^ Компант С., Самад А., Фаист Х. и Сессич А. (2019) «Обзор микробиома растений: экология, функции и новые тенденции в применении микробов». Журнал перспективных исследований , 19 :29_37. дои : 10.1016/j.jare.2019.03.004.
  132. ^ Брингель, Франсуаза; Куаэ, Иван (2015). «Основная роль микроорганизмов филлосферы на стыке между функционированием растений и динамикой газовых примесей в атмосфере». Границы микробиологии . 06 : 486. дои : 10.3389/fmicb.2015.00486 . ПМК 4440916 . ПМИД  26052316. 
  133. ^ Берендсен, Роланд Л.; Питерс, Корне MJ; Баккер, Питер АХМ (2012). «Ризосферный микробиом и здоровье растений». Тенденции в науке о растениях . 17 (8): 478–486. doi :10.1016/j.tplants.2012.04.001. hdl : 1874/255269 . PMID  22564542. S2CID  32900768.
  134. ^ Берг, Габриэле; Грубе, М.; Шлотер, М.; Смолла, К. (2014). «Микробиом растений и его значение для здоровья растений и человека». Границы микробиологии . 5 : 491. дои : 10.3389/fmicb.2014.00491 . ПМК 4166366 . ПМИД  25278934. 
  135. ^ abcd Сон, Се Джин; Сандерс, Джон Г.; Дельсук, Фредерик; Меткалф, Джессика; и другие. (2020). «Сравнительный анализ микробиомов кишечника позвоночных показывает конвергенцию между птицами и летучими мышами». мБио . 11 (1). doi : 10.1128/mBio.02901-19. ПМК 6946802 . ПМИД  31911491.  Измененный текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  136. ^ Макфолл-Нгай, Маргарет; Хэдфилд, Майкл Г.; Босх, Томас К.Г.; Кэри, Ханна В.; и другие. (2013). «Животные в бактериальном мире: новый императив наук о жизни». Труды Национальной академии наук . 110 (9): 3229–3236. Бибкод : 2013PNAS..110.3229M. дои : 10.1073/pnas.1218525110 . ПМЦ 3587249 . ПМИД  23391737. 
  137. ^ аб Лей, Рут Э.; Хамади, Мика; Лозупоне, Кэтрин; Тернбо, Питер Дж.; Рэми, Роб Рой; Бирчер, Дж. Стивен; Шлегель, Майкл Л.; Такер, Тэмми А.; Шренцель, Марк Д.; Найт, Роб; Гордон, Джеффри И. (2008). «Эволюция млекопитающих и их кишечных микробов». Наука . 320 (5883): 1647–1651. Бибкод : 2008Sci...320.1647L. дои : 10.1126/science.1155725. ПМК 2649005 . ПМИД  18497261. 
  138. ^ Мюгге, Брайан Д.; Кучински, Джастин; Найтс, Дэн; Клементе, Хосе К.; Гонсалес, Антонио; Фонтана, Луиджи; Анрисса, Бернар; Найт, Роб; Гордон, Джеффри И. (2011). «Диета способствует сближению функций кишечного микробиома в филогении млекопитающих и у человека». Наука . 332 (6032): 970–974. Бибкод : 2011Sci...332..970M. дои : 10.1126/science.1198719. ПМК 3303602 . ПМИД  21596990. 
  139. ^ Амато, Кэтрин Р.; г. Сандерс, Джон; Сон, Се Джин; Нут, Майкл; Меткалф, Джессика Л.; Томпсон, Люк Р.; Мортон, Джеймс Т.; Амир, Амнон; Дж. Маккензи, Валери; Хамфри, Грегори; Гогул, Грант; Гаффни, Джеймс; л. Баден, Андреа; ао Бриттон, Джиллиан; п. Куоццо, Фрэнк; Ди Фьоре, Энтони; Дж. Домини, Натаниэль; л. Голдберг, Тони; Гомес, Андрес; Ковалевски, Мартин М.; Дж. Льюис, Ребекка; Линк, Андрес; л. Заутер, Мишель; Текот, Стейси; а. Уайт, Брайан; е. Нельсон, Карен; м. Штумпф, Ребекка; Найт, Роб; р. Ли, Стивен (2019). «Эволюционные тенденции в физиологии хозяина перевешивают диетическую нишу в структурировании микробиомов кишечника приматов». Журнал ISME . 13 (3): 576–587. дои : 10.1038/s41396-018-0175-0. ПМК 6461848 . ПМИД  29995839. 
  140. ^ Груссен, Матье; Мазель, Флоран; Сандерс, Джон Г.; Смилли, Крис С.; Лавернь, Себастьен; Тюллер, Вильфрид; Альм, Эрик Дж. (2017). «Раскрытие процессов формирования микробиома кишечника млекопитающих в течение эволюционного времени». Природные коммуникации . 8 : 14319. Бибкод : 2017NatCo...814319G. doi : 10.1038/ncomms14319. ПМЦ 5331214 . ПМИД  28230052. 
  141. ^ Сандерс, Джон Г.; Бейхман, Аннабель К.; Роман, Джо; Скотт, Джаррод Дж.; Эмерсон, Дэвид; Маккарти, Джеймс Дж.; Гиргис, Питер Р. (2015). «У усатых китов имеется уникальный кишечный микробиом, сходный как с плотоядными, так и с травоядными». Природные коммуникации . 6 : 8285. Бибкод : 2015NatCo...6.8285S. doi : 10.1038/ncomms9285. ПМЦ 4595633 . ПМИД  26393325. 
  142. ^ Макфолл-Нгай, Маргарет (2007). «Забота об обществе». Природа . 445 (7124): 153. дои : 10.1038/445153a . PMID  17215830. S2CID  9273396.
  143. ^ Брукер, Роберт М.; Борденштейн, Сет Р. (2012). «Роль эволюционных отношений хозяина (род: Nasonia) и развития в структурировании микробных сообществ». Эволюция . 66 (2): 349–362. дои : 10.1111/j.1558-5646.2011.01454.x . PMID  22276533. S2CID  13850805.
  144. ^ Брукс, Эндрю В.; Коль, Кевин Д.; Брукер, Роберт М.; Ван Опстал, Эдвард Дж.; Борденштейн, Сет Р. (2016). «Филосимбиоз: взаимоотношения и функциональные эффекты микробных сообществ в истории эволюции хозяина». ПЛОС Биология . 14 (11): e2000225. дои : 10.1371/journal.pbio.2000225 . ПМЦ 5115861 . ПМИД  27861590. 
  145. ^ Сандерс, Джон Г.; Пауэлл, Скотт; Кронауэр, Дэниел Дж. К.; Васконселос, Эральдо Л.; Фредериксон, Меган Э.; Пирс, Наоми Э. (2014). «Стабильность и филогенетическая корреляция микробиоты кишечника: уроки муравьев и обезьян». Молекулярная экология . 23 (6): 1268–1283. дои : 10.1111/mec.12611. PMID  24304129. S2CID  8854653.
  146. ^ Поллок, Ф. Джозеф; МакМиндс, Райан; Смит, Стайлз; Борн, Дэвид Г.; Уиллис, Бетт Л.; Медина, Моника; Тербер, Ребекка Вега; Заневельд, Джесси Р. (2018). «Бактерии, связанные с кораллами, демонстрируют филосимбиоз и кофилогению». Природные коммуникации . 9 (1): 4921. Бибкод : 2018NatCo...9.4921P. дои : 10.1038/s41467-018-07275-x. ПМК 6250698 . ПМИД  30467310. 
  147. ^ Нисида, Алекс Х.; Охман, Ховард (2018). «Степень расхождения микробиома кишечника у млекопитающих». Молекулярная экология . 27 (8): 1884–1897. дои : 10.1111/mec.14473. ПМЦ 5935551 . ПМИД  29290090. 
  148. ^ Филлипс, Калеб Д.; Фелан, Джорджина; Дауд, Скот Э.; Макдонаф, Молли М.; и другие. (2012). «Анализ микробиома летучих мышей описывает влияние филогении хозяина, истории жизни, физиологии и географии». Молекулярная экология . 21 (11): 2617–2627. CiteSeerX 10.1.1.258.9368 . дои : 10.1111/j.1365-294X.2012.05568.x. PMID  22519571. S2CID  12320060. 
  149. ^ Каррильо-Араужо, Марио; Таа, Неслихан; АльканНтара-ЭрнанНдез, Росио Х.; Гаона, Осирис; Шондубе, Хорхе Э.; Медельан, Родриго А.; Янссон, Джанет К.; Фалькан, Луиза И. (2015). «Состав микробиома летучих мышей-филлостомид связан с филогенией хозяина и стратегиями питания». Границы микробиологии . 6 : 447. дои : 10.3389/fmicb.2015.00447 . ПМЦ 4437186 ​​. ПМИД  26042099. 
  150. ^ Саллам, Карен Э.; Эссингер, Стивен Д.; Лозупоне, Кэтрин А.; о'Коннор, Майкл П.; Розен, Гейл Л.; Найт, Роб; Килхэм, Сьюзен С.; Рассел, Джейкоб А. (2012). «Экологические и экологические факторы, которые формируют бактериальные сообщества кишечника рыб: метаанализ». Молекулярная экология . 21 (13): 3363–3378. дои : 10.1111/j.1365-294X.2012.05552.x. ПМЦ 3882143 . ПМИД  22486918. 
  151. ^ Уэйт, Дэвид В.; Тейлор, Майкл В. (2015). «Изучение микробиоты кишечника птиц: текущие тенденции и будущие направления». Границы микробиологии . 6 : 673. дои : 10.3389/fmicb.2015.00673 . ПМК 4490257 . ПМИД  26191057. 
  152. ^ Янгблут, Николас Д.; Райшер, Георг Х.; Уолтерс, Уильям; Шустер, Натали; Уолцер, Крис; Сталдер, Габриэль; Лей, Рут Э.; Фарнляйтнер, Андреас Х. (2019). «Диета хозяина и история эволюции объясняют различные аспекты разнообразия кишечного микробиома среди кладов позвоночных». Природные коммуникации . 10 (1): 2200. Бибкод : 2019NatCo..10.2200Y. дои : 10.1038/s41467-019-10191-3. ПМК 6522487 . ПМИД  31097702. 
  153. ^ Хаммер, Тобин Дж.; Сандерс, Джон Г.; Фирер, Ной (2019). «Не всем животным нужен микробиом». Письма FEMS по микробиологии . 366 (10). дои : 10.1093/femsle/fnz117. ПМИД  31132110.
  154. ^ аб Маркези-младший, Равель Дж (2015). «Словарь исследования микробиома: предложение». Микробиом . 3:31 . дои : 10.1186/s40168-015-0094-5 . ПМК 4520061 . PMID  26229597. Микробиом. Этот термин относится ко всей среде обитания, включая микроорганизмы (бактерии, археи, низшие и высшие эукариоты и вирусы), их геномы (т. е. гены) и условия окружающей среды. Это определение основано на определении «биома», биотических и абиотических факторов данной среды. Другие специалисты в этой области ограничивают определение микробиома совокупностью генов и геномов членов микробиоты. Утверждается, что это определение метагенома , который в сочетании с окружающей средой образует микробиом. 

  155. ^ abcd Шервуд Л., Уилли Дж., Вулвертон С. (2013). Микробиология Прескотта (9-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу Хилл. стр. 713–721. ISBN 9780073402406. ОСЛК  886600661.
  156. ↑ Отправитель Р., Фукс С., Майло Р. (январь 2016 г.). «Действительно ли нас значительно превосходит численность? Пересмотр соотношения бактерий и клеток-хозяев у людей». Клетка . 164 (3): 337–40. дои : 10.1016/j.cell.2016.01.013 . ПМИД  26824647.
  157. ^ Куигли EM (сентябрь 2013 г.). «Кишечные бактерии в здоровье и болезни». Гастроэнтерология и гепатология . 9 (9): 560–9. ПМЦ 3983973 . ПМИД  24729765. 
  158. ^ Фалони Г., Виейра-Сильва С., Раес Дж. (2015). «Микробиология и большие данные: случай триметиламина, полученного из микробиоты кишечника». Ежегодный обзор микробиологии . 69 : 305–21. doi : 10.1146/annurev-micro-091014-104422 . PMID  26274026. мы рассматриваем литературу о триметиламине (ТМА), метаболите, вырабатываемом микробиотой, связанном с развитием атеросклероза.
  159. ^ Гаси Н., Боррель Дж., Тотти В., О'Тул П.В., Брюжер Дж.Ф. (ноябрь 2014 г.). «Архея и кишечник человека: новое начало старой истории». Всемирный журнал гастроэнтерологии . 20 (43): 16062–78. дои : 10.3748/wjg.v20.i43.16062 . ПМЦ 4239492 . PMID  25473158. Триметиламин представляет собой продукт исключительно микробиотного происхождения питательных веществ (лецитин, холин, ТМАО, L-карнитин) из обычного рациона питания, от которого, по-видимому, происходят два заболевания: триметиламинурия (или синдром рыбного запаха) и сердечно-сосудистые заболевания из-за проатерогенного свойства. его окисленной формы, полученной из печени. 
  160. ^ «Проект NIH Human Microbiome Project определяет нормальный бактериальный состав тела» . Новости НИЗ. 13 июня 2012 г.
  161. ^ Анантараман, Картик; Браун, Кристофер Т.; Обнимаю, Лаура А.; Шарон, Итай; и другие. (2016). «Тысячи микробных геномов проливают свет на взаимосвязанные биогеохимические процессы в системе водоносных горизонтов». Природные коммуникации . 7 : 13219. Бибкод : 2016NatCo...713219A. doi : 10.1038/ncomms13219. ПМК 5079060 . ПМИД  27774985. 
  162. ^ Пасолли, Эдоардо; Асникар, Франческо; Манара, Серена; Зольфо, Морено; и другие. (2019). «Обширное неизученное разнообразие микробиома человека, выявленное более чем 150 000 геномов метагеномов, охватывающих возраст, географию и образ жизни». Клетка . 176 (3): 649–662.e20. doi :10.1016/j.cell.2019.01.001. ПМК 6349461 . ПМИД  30661755. 
  163. ^ Кумар, Маниш; Цзи, Боян; Зенглер, Карстен; Нильсен, Йенс (23 июля 2019 г.). «Моделирующие подходы к изучению микробиома». Природная микробиология . 4 (8): 1253–1267. дои : 10.1038/s41564-019-0491-9. ISSN  2058-5276. PMID  31337891. S2CID  198193092.
  164. ↑ Боренштейн, Эльханан (15 мая 2012 г.). «Вычислительная системная биология и моделирование микробиома человека in silico». Брифинги по биоинформатике . 13 (6): 769–780. дои : 10.1093/нагрудник/bbs022. ПМИД  22589385.
  165. ^ Коларуссо, Аналейга В.; Гудчайлд-Мишельман, Изабелла; Рэйл, Майя; Зоморроди, Али Р. (4 июня 2021 г.). «Вычислительное моделирование метаболизма микробных сообществ в масштабе генома». Современное мнение в области системной биологии . 26 : 46–57. дои : 10.1016/j.coisb.2021.04.001 . ISSN  2452-3100.
  166. ^ Биггс, Мэтью Б.; Медлок, Грегори Л.; Коллинг, Глинис Л.; Папин, Джейсон А. (24 июня 2015 г.). «Метаболическое сетевое моделирование микробных сообществ». Междисциплинарные обзоры Wiley: системная биология и медицина . 7 (5): 317–334. дои : 10.1002/wsbm.1308. ISSN  1939-5094. ПМЦ 4575871 . ПМИД  26109480. 
  167. ^ Блум, Джей Ди; Арнольд, Ф.Х. (2009). «В свете направленной эволюции: пути адаптивной эволюции белков». Труды Национальной академии наук . 106 (Приложение 1): 9995–10000. дои : 10.1073/pnas.0901522106 . ПМК 2702793 . ПМИД  19528653. 
  168. ^ Хайнц-Бушарт, Анна; Уилмс, Пол (2018). «Микробиом кишечника человека: функция имеет значение». Тенденции в микробиологии . 26 (7): 563–574. дои : 10.1016/j.tim.2017.11.002. PMID  29173869. S2CID  36033561.
  169. ^ аб Оверманн, Йорг; Хуан, Сиксинг; Нюбель, Ульрих; Ханке, Ричард Л.; Тиндалл, Брайан Дж. (2019). «Актуальность фенотипической информации для таксономии еще не культивируемых микроорганизмов». Систематическая и прикладная микробиология . 42 (1): 22–29. дои : 10.1016/j.syapm.2018.08.009. PMID  30197212. S2CID  52176496.
  170. ^ Константинидис, Константинос Т.; Росселло-Мора, Рамон; Аманн, Рудольф (2017). «Некультивируемые микробы, нуждающиеся в собственной систематике». Журнал ISME . 11 (11): 2399–2406. дои : 10.1038/ismej.2017.113. ПМК 5649169 . ПМИД  28731467. 
  171. ^ Чувочина, Мария; Ринке, Кристиан; Паркс, Донован Х.; Раппе, Майкл С.; Тайсон, Джин В.; Йылмаз, Пелин; Уитмен, Уильям Б.; Гугенгольц, Филип (2019). «Важность обозначения типового материала для некультивируемых таксонов». Систематическая и прикладная микробиология . 42 (1): 15–21. дои : 10.1016/j.syapm.2018.07.003 . hdl : 21.11116/0000-0005-C21D-0 . ПМИД  30098831.
  172. ^ abc Chevrette, MG, Bratburd, JR, Currie, CR и Stubbendieck, RM (2019 «Экспериментальные микробиомы: модели, не подлежащие масштабированию». mSystems , 4 (4): e00175-19. doi :10.1128/mSystems.00175-19.

Внешние ссылки

У Схолии есть тематический профиль, посвященный микробиому .