Составлен бактериальный атлас человека

06 ноября, 12:36 | Юлия Зарицкая

Снаружи и внутри человеческого тела живут около 100 триллионов микробов, играющих ключевую роль во многих физиологических процессах, таких как развитие иммунной системы, пищеварение и отпугивание потенциально болезнетворных микроорганизмов.  Поэтому ученые из Университета Колорадо в Боулдере (США) составили атлас бактерий, обитающих на разных участках человеческого тела.

 

Специалисты проанализировали бактерии, взятые с 27 участков тел девяти здоровых добровольцев, и неожиданно для себя обнаружили невероятное разнообразие бактериальных колоний, которые различаются не только на разных людях, но и на разных частях тела.

 

В течение трех месяцев с каждого подопытного (обычно через час-два после принятия душа) брались по четыре образца. Используя генетическое секвенирование и компьютерные технологии, ученые составляли «профиль» бактерий, обитающих на каждом из определенных участков тела.

 

На большинстве частей кожного покрова состав бактериальных колоний значительно менялся от анализа к анализу, даже если пробы принадлежали одному человеку. Меньше прочих различались бактерии, живущие в подмышках и на подошвах ног (видимо, из-за того, что там темная и влажная среда). А наименьшее количество различий было выявлено у бактерий в ротовой полости. На коже головы (на лбу, носу, ушах и волосистой части) обычно доминировал один тип микробов, а на теле и ногах - разные группы.

 

Результаты исследования вызвали у ученых массу вопросов. Например, они хотят узнать, почему на теле здорового человека обитает такое множество разнообразных бактериальных колоний, имеет ли каждый человек индивидуальную бактериальную «подпись» с рождения - или же она меняется с возрастом, и насколько значимы бактерии для человека.

 

Ответы на эти вопросы позволят начать исследования по поиску генетических маркеров заболеваний.

 

Ранее ученые разработали технологию, которая позволяет извлекать энергию из хаотического движения бактерий. Статья исследователей пока не опубликована в рецензируемом журнале, но ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

 

Объектом интереса авторов были бактерии Escherichia coli, которые могут самостоятельно передвигаться в жидкой среде, используя жгутик. Идея исследователей заключалась в следующем: если поместить в сосуд с бактериями, например, шестеренку, то микроорганизмы смогут вращать ее, ударяясь о зубцы. У этой схемы есть один принципиальный недостаток: бактериальные клетки плавают в сосуде равномерно во всех направлениях, поэтому они будут вращать шестеренку в обе стороны и результирующий вращательный момент будет нулевым.

 

В конце прошлого года ученые опубликовали теоретические выкладки, показывающие, что движение бактерий все же можно использовать для извлечения энергии. Ключевым аргументом авторов был тот факт, что бактериальная система является открытой (то есть, в ней существует постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой). В такой системе теоретически возможно "добиться" направленного движения.

 

В своей новой работе авторы создали систему, в которой клетки E. coli вращали шестеренку в одном направлении, причем размер шестеренки был во много раз больше размера отдельной бактериальной клетки. Помещенное в бактериальную среду зубчатое колесико (форма зубцов была асимметрична) диаметром 48 микрометров и толщиной 10 микрометров вращалось со скоростью 2 микрометра в секунду. Средняя скорость движения бактерий составляла при этом около 20 микрометров в секунду.

 

Исследователи считают, что эффективность работы созданной ими системы может быть существенно повышена. Авторы отмечают необходимость рассмотрения шестеренок другой формы, а также других видов бактерий. Несмотря на невысокий КПД текущей разработки, ученые полагают, что сама технология извлечения энергии из бактериального "супа" имеет большие перспективы.

По материалам science.compulenta.ru


      



................

Новости партнеров
...
...
...
...
...
Горячие темы
Новости партнеров
 


Каркасные дома

  
×
Читаем также: