ludzki mikrobiom jest zbiorem wszystkich mikroorganizmów żyjących w związku z ludzkim ciałem. Należą do nich eukarioty, archeony, bakterie i wirusy. Bakterie w przeciętnym ludzkim ciele liczą dziesięć razy więcej niż ludzkie komórki, w sumie około 1000 więcej genów niż jest obecnych w ludzkim genomie. Jednak ze względu na ich niewielkie rozmiary, mikroorganizmy stanowią tylko około 1 do 3 procent naszej masy ciała(to 2 do 6 funtów bakterii u dorosłego 200 funtów)., Te drobnoustroje na ogół nie są szkodliwe dla nas, w rzeczywistości są one niezbędne dla utrzymania zdrowia. Na przykład produkują pewne witaminy, których nie mamy genów, rozkładają żywność, aby wydobyć składniki odżywcze, których potrzebujemy, aby przetrwać, uczą nasz układ odpornościowy, jak rozpoznawać niebezpiecznych najeźdźców, a nawet produkują pomocne związki przeciwzapalne, które zwalczają inne drobnoustroje chorobotwórcze., Stale rosnąca liczba badań wykazała, że zmiany w składzie naszych mikrobiomów korelują z licznymi stanami chorobowymi, podnosząc możliwość, że manipulacja tymi społecznościami może być wykorzystana do leczenia choroby.
projekt Human Microbiome (HMP) był wspierany przez Narodowy Instytut Zdrowia (NIH) Common Fund od 2007 do 2016, z misją generowania zasobów, które umożliwiłyby kompleksową charakterystykę ludzkiego mikrobiomu i analizę jego roli w zdrowiu człowieka i chorobach., Ten obszar witryny skupia się na pierwszym z dwufazowych działań, często określanych jako HMP1, które trwały od 2008 do 2013. Ze strony funduszu wspólnego:
projekt Human Microbiome przeszedł ze wsparcia funduszu wspólnego. Programy wspólnego funduszu są strategicznymi inwestycjami, które osiągają zestaw celów o dużym wpływie w ciągu 5-10 lat. Po zakończeniu każdego programu rezultaty przechodzą do innych źródeł wsparcia lub wykorzystania przez szersze środowisko naukowe. HMP był wspierany przez wspólny fundusz w latach 2007-2016., Inwestycje Non-HMP w badania mikrobiomów w NIH wzrosły ponad czterdzieści razy od momentu powstania HMP i obejmują ponad 20 instytutów i ośrodków NIH. Należy pamiętać, że ponieważ HMP nie jest już wspierany przez Fundusz wspólny, strona programu jest utrzymywana jako archiwum i nie będzie regularnie aktualizowana.
tradycyjna Mikrobiologia historycznie koncentrowała się na badaniu poszczególnych gatunków jako izolowanych jednostek., Jednak zdecydowana większość gatunków drobnoustrojów nigdy nie została z powodzeniem wyizolowana jako żywe okazy do analizy, prawdopodobnie dlatego, że ich wzrost zależy od specyficznego mikrośrodowiska, które nie zostało lub nie może być odtworzone eksperymentalnie. Postępy w technologiach sekwencjonowania DNA w połowie 2000 roku przyczyniły się do stworzenia nowej dziedziny badań, zwanej metagenomiką, pozwalającej na kompleksowe badanie społeczności drobnoustrojów bez potrzeby uprawy., Zamiast badania genomu indywidualnego szczepu bakteryjnego, który został wyhodowany w laboratorium, metagenomic podejście bada zbiór genomów pochodzących od społeczności drobnoustrojów pobranych z naturalnych środowisk. W hmp1 metody metagenomiczne uzupełniały analizy genomowe znanych szczepów izolowanych, dostarczając niespotykanych dotąd informacji o złożoności ludzkich społeczności drobnoustrojów.,
hmp1 scharakteryzował społeczności mikrobiologiczne Znalezione w kilku różnych miejscach na ciele ludzkim: nosa, jamy ustnej, skóry, przewodu pokarmowego i układu moczowo-płciowego, i zbadał rolę tych drobnoustrojów w zdrowiu i chorobie człowieka. 5 deklarowanych celów projektu to
- opracowanie zestawu referencyjnego 3000 izolowanych sekwencji genomu drobnoustrojów. W trakcie projektu, 3,055 genomy wyizolowane z ludzkiego ciała zostały zsekwencjonowane do projektu lub pełny status. Przeczytaj więcej o wysiłkach sekwencjonowania genomu referencyjnego, w tym dostęp do metadanych.,
- początkowe 16S& badania metagenomiczne mWGS w celu wygenerowania oszacowania złożoności społeczności mikrobiologicznej w każdym miejscu ciała, zapewniając wstępne odpowiedzi na pytania, czy w każdym miejscu znajduje się mikrobiom rdzeniowy. 300 zdrowych dorosłych w wieku od 18 do 40 lat pobrano próbki z pięciu głównych miejsc ciała (jamy ustnej, jamy nosowej, skóry, przewodu pokarmowego i układu moczowo-płciowego), w sumie 15 lub 18 miejsc ciała. Pobierano próbki podczas jednej do trzech wizyt, łącznie ponad 11 000 próbek., Czytaj więcej o 16S & metagenomic próbkowania i sekwencjonowania wysiłków, w tym dostęp do metadanych.
- projekty demonstracyjne mające na celu określenie zależności między chorobą a zmianami w ludzkim mikrobiomie. Przeczytaj więcej o finansowanych projektach demonstracyjnych.
- opracowanie nowych technologii i narzędzi do analizy obliczeniowej, utworzenie Centrum Analizy i koordynacji danych (dacc) oraz repozytoriów zasobów. Przeczytaj więcej o protokołach i narzędziach wykorzystywanych przez konsorcjum HMP1.,
- badanie implikacji etycznych, prawnych i społecznych (ELSI), które należy rozważyć w badaniu i zastosowaniu analizy metagenomicznej ludzkiej mikrobioty. Przeczytaj więcej o finansowanych badaniach ELSI.
HMP1 był interdyscyplinarnym przedsięwzięciem obejmującym cztery centra sekwencjonowania (Broad Institute, Baylor College Of Medicine, Washington University School Of Medicine i J., Craig Venter Institute), Centrum Analizy Danych i koordynacji (DACC) oraz kilku niezależnych badaczy zaangażowanych w projekty demonstracyjne, które dokładniej przyglądają się związkom między mikrobiomem a zdrowiem i chorobą człowieka, rozwojem narzędzi i technologii oraz identyfikacją implikacji etycznych. Zobacz pełne członkostwo w konsorcjum.