Microbiomes são ecossistemas de organismos unicelulares, tais como bactérias, arquebactérias, fungos, protozoários, algas e plâncton, bem como vírus. Ao longo de bilhões de anos, eles criaram a nossa atmosfera rica em oxigênio e formado a argila rica dos nossos solos, e eles continuam a fazer a vida na Terra possível hoje. Os 100 trilhões de micróbios no intestino humano - que superam amplamente as células "humanas" em nossos corpos - são fundamentais para a nossa saúde e desenvolvimento.
Microbiomes são extraordinariamente complexo. Alguns gramas de solo ou de sedimento pode conter dezenas ou mesmo centenas de milhares de espécies de microorganismos, cada um interagindo um com o outro. Isto torna muito difícil para os cientistas para estudar, muito menos controle,-los.
No entanto, graças aos avanços em áreas como genômica, microbiomes começaram a produzir os seus segredos. Apenas algumas décadas atrás, por exemplo, os cientistas reconheceram menos de 10 filos bacteriana, grandes grupos de formas de vida relacionadas. Hoje, eles acreditam que o número de filos bacteriana está mais perto de 1.000. Para colocar isso em perspectiva, todos os animais multicelulares do mundo compreendem apenas algumas dezenas filos.
Um consórcio de 48 cientistas de 50 instituições nos Estados Unidos pediu um esforço de investigação ambicioso de entender e microbiomes chicote - as comunidades de microorganismos que habitam os ecossistemas tão diversos como o intestino humano e para o oceano, para melhorar a saúde humana, agricultura, bioenergia , e para o ambiente.
Sua proposta, publicado na edição de 30 de outubro da revista Science, apela a um grande projeto de pesquisa para desenvolver novas ferramentas de pesquisa e colaborações que vão desvendar os segredos de comunidades microbianas da Terra.
"Microbioma sustentar a vida em nosso planeta e eles são laboratórios de novidade, química verde, e produtos farmacêuticos de mudança de vida", disse Jeff F. Miller, diretor do Instituto NanoSystems Califórnia e autor correspondente do papel da ciência.
"Entender como funcionam pode ser a chave para avanços tão diversas como a luta contra a resistência aos antibióticos e doenças auto-imunes, recuperando terras devastadas, reduzindo fertilizantes e pesticidas, e converter a luz solar em produtos químicos úteis."
Chamado de Unified Microbiome Initiative Consortium (UMIC), o grupo de 48 pesquisadores querem nada menos do que uma mudança qualitativa na forma como a investigação microbioma é feito. Os cientistas fizeram progressos substanciais em catalogar os organismos que vivem na microbiomes. Agora, eles precisam descobrir a função de micróbios individuais em cada comunidade e como essas espécies se comunicar uns com os outros, seus exércitos, e seu ambiente. A UMIC está chamando para investimentos em novas ferramentas de pesquisa e colaborações multidisciplinares que, um dia, nos permitem prever e gerenciar o comportamento de microbiomes.
A UMIC é composto por microbiologistas principais, ecologistas, cientistas, físicos e engenheiros. O consórcio se uniram durante uma série de reuniões coordenadas mas convocadas separadamente detidas pela Casa Branca Escritório de Política de Ciência e Tecnologia e da Fundação Kavli. A proposta nasceu enquanto identificação de desafios e oportunidades transversais no campo, bem como o intercâmbio de ideias e desenvolver uma estratégia para acelerar a descoberta.
"A chave para esse esforço será integrar diversos campos para criar novas ferramentas experimentais e novas parcerias de investigação. Acreditamos faíscas criativas voar quando nós reunimos as pessoas que operam em fronteiras disciplinares," disse Miyoung Chun, vice-presidente executivo de programas de ciência do The Fundação Kavli.
Microbiomes são ecossistemas de organismos unicelulares, tais como bactérias, arquebactérias, fungos, protozoários, algas e plâncton, bem como vírus. Ao longo de bilhões de anos, eles criaram a nossa atmosfera rica em oxigênio e formado a argila rica dos nossos solos, e eles continuam a fazer a vida na Terra possível hoje. Os 100 trilhões de micróbios no intestino humano - que superam amplamente as células "humanas" em nossos corpos - são fundamentais para a nossa saúde e desenvolvimento.
Microbiomes são extraordinariamente complexo. Alguns gramas de solo ou de sedimento pode conter dezenas ou mesmo centenas de milhares de espécies de microorganismos, cada um interagindo um com o outro. Isto torna muito difícil para os cientistas para estudar, muito menos controle,-los.
No entanto, graças aos avanços em áreas como genômica, microbiomes começaram a produzir os seus segredos. Apenas algumas décadas atrás, por exemplo, os cientistas reconheceram menos de 10 filos bacteriana, grandes grupos de formas de vida relacionadas. Hoje, eles acreditam que o número de filos bacteriana está mais perto de 1.000. Para colocar isso em perspectiva, todos os animais multicelulares do mundo compreendem apenas algumas dezenas filos.
"Para sair micróbios catalogação, vamos precisar de novas ferramentas para determinar rapidamente a função do gene microbiano e monitorar os produtos químicos micróbios usam para se comunicar e interagir com seu meio ambiente, e novas formas de visualizar e modelar essas interações", disse Eoin Brodie, um cientista da equipe na Terra Divisão de Ciências do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e um dos autores da proposta.
"Também precisamos de melhores maneiras de testar como diferentes micróbios funcionar dentro do microbioma. Assim como nós testar hipóteses sobre as funções dos genes em redes genéticas batendo-los e substituí-los, precisamos de métodos para remover seletivamente ou inibir micróbios ou metabolismos específicos em redes microbianas para determinar seus papéis ", acrescentou Brodie.
O consórcio acredita que muitos destes objetivos poderiam ser alcançados dentro de 10 anos.
A Iniciativa Microbiome Unified convida os principais avanços em cinco áreas: (1) a compreensão da relação entre genes encontrados no microbioma eo que eles fazem; (2) determinar quais os genes estão associados com a qual os organismos; (3) criação de ferramentas para detalhar o comportamento de micróbios em seus ambientes nativos; (4) desenvolvimento de melhores maneiras para gerenciar dados e usá-lo para prever o comportamento microbiome; e (5) inventando maneiras de executar experimentos controlados sobre microbiomes para testar e refinar hipóteses.
A iniciativa deve ser centrada nos Estados Unidos, mas os autores do papel pedir colaborações internacionais para definir objetivos de pesquisa, desenvolvimento de protocolos e padrões de dados, e compartilhar instalações de ponta.
Em um artigo relacionado publicado simultaneamente na revista Nature, três pesquisadores proeminentes chamar para uma Iniciativa Internacional Microbiome que complementam o trabalho do programa norte-americano.
"Ao longo dos últimos 20 anos, as novas tecnologias têm reformulou nossa compreensão dos papéis essenciais micróbios jogam em nosso planeta. A iniciativa Microbiome Unified iria desenvolver as ferramentas transformadoras e equipas de investigação de que precisamos para aproveitar o poder dessas comunidades para melhorar a saúde humana, agricultura a produtividade, a produção de bioenergia, ea estabilidade ambiental ", disse Chun.
O Galaxy diário via Fundação Kavli
Crédito da imagem: genomemag
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