Проект «Микробиом человека»: первые детальные исследования описывают разнообразие и функции микробов в организме людей
Консорциум проекта «Микробиом человека» (Human Microbiome Project, HMP), пятилетнее сотрудничество крупных центров секвенирования, включая Broad Institute, представил серию из 14 научных публикаций, отвечающих на фундаментальные вопросы о микробиоте здоровых людей.
Ключевые выводы:
- Масштаб: Микробы в организме человека превосходят по числу человеческие клетки в 10 раз, а их гены — в сотни раз. Метагеном микробиома содержит около 8 миллионов белковых генов (против ~22 000 в геноме человека).
- Методология: Ученые отказались от культивирования в пользу прямого выделения ДНК из более чем 5000 образцов от 242 здоровых добровольцев (18–40 лет). Для анализа использовали секвенирование гена 16S рРНК (как «штрих-код») и полное метагеномное секвенирование.
- Разнообразие: Состав микробных сообществ (микробиоты) невероятно разнообразен и варьируется как между разными участками тела одного человека, так и между людьми.
- Функция: Несмотря на различия в конкретных видах микробов, общий набор выполняемых ими метаболических функций (например, расщепление источников энергии) у разных людей на одних и тех же участках тела был сходным.
- «Наиболее разыскиваемые»: Методы метагеномики выявили пробелы в коллекции референсных геномов. Ученые определили список из 119 «наиболее разыскиваемых» микробов — частых, но совершенно новых организмов, чьи геномы еще предстоит секвенировать.
- Патогены: Даже у здоровых людей в микробиоме обнаруживаются потенциальные патогены (например, Staphylococcus aureus в носу у ~30% людей), которые обычно сосуществуют мирно.
Значение проекта:
Как и проект «Геном человека» десятилетием ранее, HMP создает базовый эталон для будущих исследований. Этот ресурс позволит изучать, как микробиом влияет на болезни (например, воспалительные заболевания кишечника или диабет 1 типа), и исследовать возможности диагностики и терапевтического воздействия на микробиоту.