Mere end et talspil:Ny teknik måler mikrobielle samfund ved hjælp af biomasse

En ny teknik udviklet af forskere fra North Carolina State University og University of Calgary giver et mere dybdegående kig på sammensætningen af ​​og aktiviteten i mikrobielle samfund - det mikroskopiske liv i vores kroppe og overalt omkring os.

I stedet for at stole på en undersøgelse af antallet af mikrober til stede i en bestemt prøve, den nye teknik forsøger at vurdere biomassen - proteinoverfloden - af disse mikrober, som omfatter bakterier, vira og andre små livsformer. Mikrobielle samfund spiller en vigtig rolle i dyre- og plantesundhed og sygdom, samt i vigtige miljøprocesser såsom nedbrydning af organisk stof og næringsstofkredsløb i jord og have. Undersøgelser om disse samfund er blevet mere og mere udbredte i de senere år.

Manuel Kleiner, en NC State assisterende professor i plante- og mikrobielbiologi og tilsvarende forfatter til et papir, der rapporterer forskningen, siger, at forskellene i vurderingen af ​​mikrobielle samfund kan sammenlignes med forskellene mellem en kvartertælling og en mere dybdegående undersøgelse af det kvarter.

"De fleste aktuelle mikrobielle samfundsundersøgelser er som en optælling af, hvilke typer mikrober der er til stede i et samfund, og hvor mange, som giver nogle gode grundlæggende oplysninger, " sagde Kleiner. "Vi leder efter noget dybere, så vores teknik kan sammenlignes med at interviewe kvarterets beboere for at finde ud af mere om, hvem de er, hvad de laver, og hvor meget de bidrager til deres samfund.

"Med hensyn til de mikrobielle samfund, dette dybere blik betyder at undersøge biomassen af ​​disse mikrober - hvilket giver os bedre fingerpeg om mikrobiel aktivitet og indflydelse. Indtil nu, vi har ikke haft en måde at kvantificere de individuelle medlemmer af mikrobielle samfund baseret på masse."

For at teste den nye metode, forskerne dyrkede en række organismer i laboratoriet og talte deres celler og deres proteiner, og derefter blandet dem alle sammen for at skabe et kunstigt fællesskab.

"Vi skabte en række af disse kunstige samfund med forskellige mikrobielle fordelinger, så vi kunne teste for at se, om vi fik resultater, der afspejlede de mikrober, vi oprindeligt indsatte, " sagde Kleiner.

Resultaterne viste, at resultaterne af den nye metode afspejlede de faktiske mikrobielle samfund meget effektivt.

Næste, forskerne testede den nye metode i Rocky Mountains alkaliske sodavandssøer, slimede vandområder med høj saltholdighed og pH-værdier. De fandt, i en af ​​søerne, at den nye metode var i stand til at identificere alger, der ikke blev fundet ved den mere almindelige "tællemetode".

Forskerne brugte også den nye metode til at undersøge et eksisterende datasæt af spyt fra flere menneskelige munde og fandt meget mere variation i mikrobielle samfund end tidligere undersøgelser viste.

"Den nye metode giver en helt anden dimension på strukturen af ​​mikrobielle samfund, " sagde Kleiner. "Det er ikke nødvendigvis en 'bedre' metode, men en gratis, der kunne give meget bedre indsigt i disse samfund."

Kleiner tilføjede, at alle data fra undersøgelsen er offentligt tilgængelige, så andre forskere selv kan teste den nye teknik.