Earth Microbiome Project: первая глобальная карта микробиома планеты

Международная команда исследователей собрала и проанализировала более 27 000 образцов из разнообразных сред по всему миру, создав первую референсную базу данных бактерий, колонизирующих планету. Результаты опубликованы 1 ноября в журнале Nature.

Масштаб проекта

Проект, основанный в 2010 году, охватил семь континентов и 43 страны — от Арктики до Антарктики. В работе приняли участие более 500 исследователей из 160 институтов. Собранные данные используются примерно в 100 исследованиях, половина из которых уже опубликована.

Методология

Ученые анализировали бактериальное разнообразие, секвенируя ген 16S рРНК, который служит уникальным «штрихкодом» для идентификации бактерий и архей. Был применен новый метод для удаления ошибок секвенирования, что повысило точность данных.

Ключевые результаты

  • В первом релизе данных идентифицировано около 300 000 уникальных последовательностей 16S рРНК.
  • Почти 90% из этих последовательностей не имеют точных совпадений в существующих базах данных.
  • Проект «переоткрыл» около половины всех известных бактериальных последовательностей.
  • По микробиому можно определить тип среды, из которой взят образец, с точностью более 90%.

Выявленные закономерности

  • Уникальные последовательности 16S рРНК сильно специфичны для конкретных сред.
  • Микробиом кожи китообразных и рыб более схож между собой, чем с водой, в которой они обитают.
  • Микробиомы соленой и пресной воды различны, но более похожи друг на друга, чем на микробиом кожи водных животных.
  • Свободноживущие микробиомы (вода, почва) в целом значительно разнообразнее, чем ассоциированные с хозяином (человек, животные).

Значение и перспективы

Как отметил со-основатель проекта Роб Найт: «Потенциальные применения этой базы данных и типы исследовательских вопросов, которые мы теперь можем задавать, почти безграничны».

Проект, основанный на стандартизированных протоколах и принципах открытого обмена данными, будет расти и совершенствоваться по мере добавления новой информации. Он служит как ресурсом для изучения множества вопросов, так и отправной точкой для целенаправленного сбора новых данных.