스탠포드 대학의 생물학자들은 100종 이상의 인공 미생물군집을 만들었습니다.
마이크로바이옴의 각 세포는특정 기능: 신체의 정상적인 기능에 필요한 분자를 파괴하거나 생성합니다. 인공 식민지를 만드는 데 어려움은 안정적이고 기능적일 뿐만 아니라 연구의 저자가 설명합니다. 그러한 군체에서 한 종은 다른 종을 억제해서는 안 되며, 함께 장의 자연 환경과 동일한 기능을 수행해야 합니다.
페트리 접시에 인공 박테리아 콜로니가 있습니다. 이미지: LA 시세로, 스탠포드
식민지를 형성해야 하는 종의 선택,사람들 사이의 자연스러운 차이로 인해 또한 어려웠습니다. 사실 무작위로 뽑은 두 사람은 일반적인 미생물 유전자의 절반 이하를 가질 것입니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구원들은 인간 미생물군유전체 프로젝트(Human Microbiome Project, HMP)의 데이터를 사용하여 300명 이상의 성인의 완전한 미생물 게놈을 시퀀싱했습니다.
우리는 인간의 장에서 모든 인간이 가지고 있는 박테리아 종의 노아의 방주를 찾고 있었습니다.
미생물학, 면역학 부교수이자 이 연구의 공동 저자인 Michael Fischbach
합성 식민지의 경우 연구자들은HMP 게놈 연구에서 최소 20%의 사람들에게 존재하는 104개의 박테리아 균주를 선택했습니다. 각 유형의 박테리아를 별도로 사육한 후 단일 배양액으로 혼합했습니다.
식민지를 풍요롭게 하고 더 가깝게 만들기 위해실제 조건에서 연구자들은 살아있는 사람들의 자연 환경을 포함하는 인분을 사용했습니다. 이 연구는 배설물과 상호 작용할 때 식민지가 자유 틈새를 차지하는 또 다른 20종의 새로운 박테리아로 보충되었음을 보여주었습니다.
연구원들은 효과를 입증했습니다쥐의 발달에 대해. 장내 세균이 없는 불임 동물을 완성된 집락으로 이식하였다. 이 연구는 성공적으로 뿌리를 내릴 뿐만 아니라 실제 미생물군집처럼 효과적으로 대장균 감염에 대처하는 데 도움이 되었음을 보여주었습니다.
실험 계획.104개 박테리아의 마이크로바이옴의 첫 번째 버전을 마우스에 이식한 후 4주 후에 인간의 대변을 추가로 이식했습니다. 8주 후, 연구원들은 119개의 박테리아 균주를 포함하는 형성된 내성 마이크로바이옴의 염기서열을 분석했습니다. 이미지: Alice G. Cheng et al., Cell
과학자들은 박테리아 환경이장은 신경계의 발달, 암 면역 요법에 대한 반응 및 기타 건강 측면에 영향을 미칩니다. 그들은 새로운 개발이 마이크로바이옴과 건강 간의 연관성을 더 잘 이해하고 궁극적으로 건강한 장 환경을 복원하는 방법을 개발하는 데 도움이 될 것이라고 믿습니다.
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