Согласно новому исследованию, изменение способа классификации микробов может выявить сходство между кишечными микробиомами млекопитающих.
Исследование, опубликованное в mBio, предложило альтернативный метод классификации микробов, который дает представление о здоровье человека и окружающей среде.
Джеймс О'Дуайер, адъюнкт-профессор биологии растений в Институте геномной биологии Карла Р. Вёзе при Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн, является соавтором исследования, финансируемого NSF.
Он сказал, что, в отличие от многих других организмов, микробные виды трудно классифицировать.
Традиционно микробы классифицируются на основе их генетических данных. Ученые часто используют метод, впервые предложенный Карлом Вёзе, который использует рибосомную РНК 16S для сортировки микробов по рабочим таксономическим единицам или OTU..
«Если вы достаточно похожи по своей генетической идентичности на другой организм, вы группируетесь вместе», - сказал О'Дуайер. «Проблема в том, что мы на самом деле не знаем, насколько точно это определение единицы соответствует экологическим различиям между микробами».
Иногда микробы, принадлежащие к одной группе, могут выглядеть одинаково, но на самом деле могут значительно отличаться друг от друга, сказал О'Дуайер.
Он и его соавторы предложили другой подход к классификации, который вместо этого фокусируется на эволюционной истории микробов.
Изобразите три отдельных вида. Используя классификацию OTU, эти три вида могут быть отнесены к разным единицам на основании их разной генетической информации.
Исследователи предлагают вместо этого посмотреть, имеют ли эти виды общую эволюционную историю. Если они это сделают, их, возможно, можно будет сгруппировать в то, что О'Дуайер называет «более значимой единицей».
О'Дуайер сказал, что использование истории эволюции «помогает нам найти иголку в стоге сена».
Когда исследователи сгруппировали микробы таким образом, они узнали больше о кишечных микробиомах млекопитающих.
Кишечный микробиом - это сообщество микробов, обитающих в пищеварительном тракте. Ученые часто определяют сходство между двумя видами, сравнивая виды микробов, обнаруженные в микробиомах их кишечника.
«Мы обнаружили, что можем скрывать некоторые из этих моделей сходства, глядя на эти OTU, которые слишком детализированы», - сказал О'Дуайер.
Когда микробы были классифицированы по-разному, они обнаружили более четкие закономерности сходства между близкородственными млекопитающими с точки зрения их кишечного микробиома.
Далее они хотели посмотреть, обнаружены ли определенные группы микробов или клады у всех млекопитающих. После серии статистических тестов они обнаружили, что некоторые из них таковы.
«Среди этих консервативных кладов есть паттерны, которые коррелируют с паттернами эволюции хозяина», - сказал О'Дуайер.
До сих пор неясно, какова именно эта корреляция, но О'Дуайер сказал, что будущие исследования могут дать ответ на этот вопрос.
«Я надеюсь, что мы сможем решить некоторые из них, по крайней мере (получить) больше доказательств причинно-следственной связи этих отношений», - сказал О'Дуайер. «Мы могли бы получить некоторое представление о том, почему существуют эти ассоциации между определенными микробными кладами и их хозяевами».
Он сказал, что выбор правильной единицы вида может помочь будущим исследованиям, особенно когда речь идет о применении этих знаний к проблемам здоровья человека и окружающей среды.
"Мы хотим знать, что делают те или иные микробы, почему они там, почему они связаны с разными людьми и какие эффекты они оказывают?" - сказал О'Дуайер. «Наблюдение за правильными юнитами дает нам больше шансов сделать это».
О'Дуайер надеется, что ученые однажды придут к соглашению о лучшем способе классификации микробов, даже если это не тот метод, который предлагается в этой статье.
«Мы надеемся, что это исследование действительно заставит людей задуматься - не только о том, что OTU не всегда являются правильными единицами, я думаю, что все в этой области согласятся с этим», - сказал он. «Мы хотим, чтобы люди задумались о том, как мы можем осмысленно выйти за рамки этого».