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        一種簡單的方法來解決微生物組的復(fù)雜奧秘
        
			
        
				2019-03-12 10:40:04
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			  來源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        這很清楚：生活在我們身上和身體內(nèi)的微小細(xì)菌對我們的健康和幸福非常重要，影響從我們的情緒到自閉癥風(fēng)險的一切。但了解這些大量微生物如何相互作用以及它們?nèi)绾斡绊懭祟惤】凳且豁?xiàng)艱巨的任務(wù)，類似于計(jì)算海灘上的沙粒。
        

        一種簡單的方法來解決微生物組的復(fù)雜奧秘
        

        然而，弗吉尼亞大學(xué)的研究人員和他們的合作者已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種方法，不僅要了解正在發(fā)生的事情，還要了解其原因。通過將尖端的計(jì)算機(jī)建模與老式的實(shí)驗(yàn)室工作相結(jié)合，他們開發(fā)了一種水晶球來預(yù)測微生物如何相互作用以及這些相互作用將產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)。只有通過理解這一點(diǎn)，科學(xué)家們才能希望操縱微生物組，就像生物體一樣眾所周知，來治愈疾病和改善人類健康。
        

        “在過去的幾年里，我們逐漸意識到生活在我們身上的細(xì)菌對許多健康功能至關(guān)重要，”研究員Jason Papin博士說。但他指出，除了我們所知道的還有更多我們不知道的事情。很多時候，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)自己在黑暗中摸索著，特別是當(dāng)他們試圖設(shè)計(jì)微生物組以促進(jìn)健康時。“我們看到的大部分內(nèi)容都非常相關(guān)，”Papin說。“我們看到了細(xì)菌的存在。真正缺乏的是實(shí)際的機(jī)制。”
        

        Papin及其合作者開發(fā)的新方法將改變這種狀況。
        

        發(fā)現(xiàn)事實(shí)
        

        Papin和博士 他實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生Greg Medlock想要具體的信息：特定細(xì)菌產(chǎn)生的分子是什么?然后哪些細(xì)菌使用這些分子?對不同細(xì)菌種群的最終影響是什么?挑戰(zhàn)是在如此龐大和復(fù)雜的系統(tǒng)中找到答案。
        

        解決方案開始很小。梅德洛克說，“你必須退后一步。”
        

        第一個梅德洛克分別研究了六種細(xì)菌。然后他成對地看著他們的互動 - 共15對。通過這些數(shù)據(jù)，研究人員能夠開發(fā)出計(jì)算機(jī)模擬。目標(biāo)是能夠預(yù)測會發(fā)生什么：隨著不同物種一起生長，它們生產(chǎn)和消費(fèi)的分子是否會與預(yù)期相匹配?這些相互作用將如何影響每個物種的種群?
        

        然后研究人員回到工作臺驗(yàn)證他們的預(yù)測。結(jié)果是硬數(shù)據(jù)，這是同類中的第一個，揭示了微生物組的內(nèi)部運(yùn)作。但研究的重要性不僅在于研究結(jié)果，還在于科學(xué)家創(chuàng)造的方法。他們稱之為“實(shí)驗(yàn)和計(jì)算管道”，它為快速，實(shí)際的研究打開了大門，研究微生物組的許多不同方面。這對于操縱微生物組將具有巨大的益處改善人類健康?，F(xiàn)在，如果科學(xué)家認(rèn)為增加特定類型的細(xì)菌會有益，或者想要減少有害細(xì)菌，他們就可以確定如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。“一旦掌握了這些知識，你就可以實(shí)際干預(yù)。你實(shí)際上可以控制，”Papin說。“至少可以設(shè)計(jì)出這個系統(tǒng)。”
        
			

			
          
        
			
        
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