Über das menschliche Mikrobiom

Das menschliche Mikrobiom ist die Sammlung aller Mikroorganismen, die in Verbindung mit dem menschlichen Körper leben. Diese Gemeinschaften umfassen Eukaryoten, Archaeen, Bakterien und Viren. Bakterien in einem durchschnittlichen menschlichen Körper Zahl zehnmal mehr als menschliche Zellen, für insgesamt etwa 1000 mehr Gene als im menschlichen Genom vorhanden sind. Aufgrund ihrer geringen Größe machen Mikroorganismen jedoch nur etwa 1 bis 3 Prozent unserer Körpermasse aus (das sind 2 bis 6 Pfund Bakterien in einem 200-Pfund-Erwachsenen)., Diese Mikroben sind im Allgemeinen nicht schädlich für uns, tatsächlich sind sie für die Erhaltung der Gesundheit unerlässlich. Zum Beispiel produzieren sie bestimmte Vitamine, für die wir nicht die Gene haben, brechen unsere Nahrung ab, um Nährstoffe zu extrahieren, die wir zum Überleben benötigen, lehren unser Immunsystem, gefährliche Eindringlinge zu erkennen und produzieren sogar hilfreiche entzündungshemmende Verbindungen, die andere krankheitserregende Mikroben abwehren., Eine ständig wachsende Anzahl von Studien hat gezeigt, dass Veränderungen in der Zusammensetzung unserer Mikrobiome mit zahlreichen Krankheitszuständen korrelieren, was die Möglichkeit erhöht, dass Manipulationen dieser Gemeinschaften zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt werden können.

Das Human Microbiome Project (HMP) wurde von 2007 bis 2016 vom National Institutes of Health (NIH) Common Fund unterstützt, mit dem Ziel, Ressourcen zu generieren, die die umfassende Charakterisierung des menschlichen Mikrobioms und die Analyse seiner Rolle für die menschliche Gesundheit und Krankheit ermöglichen., Dieser Bereich der Website konzentriert sich auf die erste zweiphasige Anstrengung, die häufig als HMP1 bezeichnet wird und von 2008 bis 2013 lief. Von der Website des Common Fund:

Das Human Microbiome Project ist von der Unterstützung des Common Fund übergegangen. Gemeinsame Fondsprogramme sind strategische Investitionen, die innerhalb eines Zeitraums von 5 bis 10 Jahren eine Reihe wirkungsvoller Ziele erreichen. Am Ende jedes Programms wechseln die Ergebnisse zu anderen Quellen der Unterstützung oder Nutzung durch die breitere wissenschaftliche Gemeinschaft. Der HMP wurde von 2007 bis 2016 vom Gemeinsamen Fonds unterstützt., Die Nicht-HMP-Investitionen in die Mikrobiomforschung am NIH haben sich seit der Gründung des HMP über das Vierzigfache erhöht und erstrecken sich über 20 der NIH-Institute und-Zentren. Bitte beachten Sie, dass die Programmwebsite als Archiv gepflegt wird und nicht regelmäßig aktualisiert wird, da der HMP nicht mehr vom Common Fund unterstützt wird.

Die traditionelle Mikrobiologie hat sich historisch auf das Studium einzelner Arten als isolierte Einheiten konzentriert., Die überwiegende Mehrheit der mikrobiellen Arten wurde jedoch nie erfolgreich als lebensfähige Proben für die Analyse isoliert, vermutlich weil ihr Wachstum von einer bestimmten Mikroumgebung abhängt, die nicht experimentell reproduziert wurde oder nicht reproduziert werden kann. Fortschritte in der DNA-Sequenzierungstechnologie in der Mitte der 2000er Jahre trugen zur Schaffung eines neuen Forschungsgebiets namens Metagenomik bei, das eine umfassende Untersuchung mikrobieller Gemeinschaften ohne Kultivierung ermöglichte., Anstatt das Genom eines einzelnen Bakterienstamms zu untersuchen, der in einem Labor gezüchtet wurde, untersucht der metagenomische Ansatz die Sammlung von Genomen, die aus mikrobiellen Gemeinschaften stammen, die aus natürlichen Umgebungen entnommen wurden. In HMP1 ergänzten metagenomische Methoden genomische Analysen bekannter Isolatstämme und lieferten beispiellose Informationen über die Komplexität menschlicher mikrobieller Gemeinschaften.,

HMP1 charakterisierte die mikrobiellen Gemeinschaften, die an verschiedenen Stellen des menschlichen Körpers gefunden wurden: Nasenwege, Mundhöhle, Haut, Magen-Darm-Trakt und Urogenitaltrakt, und untersuchte die Rolle dieser Mikroben in der menschlichen Gesundheit und Krankheit. Die 5 erklärten Ziele des Projekts waren

1. Entwicklung eines Referenz-set von 3.000-Isolat mikrobiellen genomsequenzen. Im Laufe des Projekts wurden 3.055 aus dem menschlichen Körper isolierte Genome zu einem Entwurf oder vollständigen Status sequenziert. Lesen Sie mehr über die Bemühungen zur Sequenzierung von Referenzgenomen, einschließlich des Zugriffs auf Metadaten.,
2. Initial 16S & mWGS metagenomische Studien zu generieren, die eine Schätzung der Komplexität der mikrobiellen Gemeinschaft auf den einzelnen Körper-site, erste Antworten auf die Fragen, ob es einen core-mikrobiom an jedem Standort. 300 gesunde Erwachsene im Alter zwischen 18 und 40 Jahren wurden an fünf wichtigen Körperstellen (Mundhöhle, Nasenhöhle, Haut, Magen-Darm-Trakt und Urogenitaltrakt) mit insgesamt 15 oder 18 spezifischen Körperstellen untersucht. Themen waren Stichprobe von eins zu drei Besuche, für eine Summe von über 11.000 Proben., Lesen Sie mehr über 16S & metagenomische Sampling-und Sequenzierungsbemühungen, einschließlich Metadatenzugriff.
3. Demonstrationsprojekte zur Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Krankheit und Veränderungen im menschlichen Mikrobiom. Lesen Sie mehr über die geförderten Demonstrationsprojekte.
4. Entwicklung neuer Technologien und Werkzeuge für die Rechenanalyse, Einrichtung eines Data Analysis and Coordinating Centers (DACC) und Ressourcen-Repositories. Lesen Sie mehr über Protokolle und Tools des HMP1-Konsortiums.,
5. Untersuchung der ethischen, rechtlichen und sozialen Implikationen (ELSI), die bei der Untersuchung und Anwendung der metagenomischen Analyse der menschlichen Mikrobiota zu berücksichtigen sind. Lesen Sie mehr über die geförderten ELSI-Studien.

HMP1 war eine interdisziplinäre Anstrengung, bestehend aus vier sequencing Center (Broad Institute, Baylor College of Medicine, Washington University School of Medicine und den J., Craig Venter Institute), einem Datenanalyse-und Koordinierungszentrum (DACC), und mehreren unabhängigen Forschern, die an Demonstrationsprojekten beteiligt sind, die die Zusammenhänge zwischen Mikrobiom und menschlicher Gesundheit und Krankheit, Werkzeug-und Technologieentwicklung sowie die Identifizierung ethischer Implikationen genauer untersuchen. Siehe die vollständige Vereinigung anzugehören.