Mikrobiom
Šablon:Mikrobiomi Mikrobiom (grč. μικρός – mikrós = mali + βίος – bíos = život) je zajednica mikroorganizama koja se obično može naći kako žive zajedno u bilo kojem staništu. Tačnije su ga definisali 1988. Whipps et al. kao "karakterističnu mikrobnu zajednicu koja zauzima razumno dobro definirano stanište koje ima različita fizičko-hemijska svojstva. Termin se stoga ne odnosi samo na mikroorganizme koji su uključeni, već i obuhvata njihovo pozorište aktivnosti". U 2020., međunarodni panel stručnjaka objavio je rezultate svojih rasprava o definiciji mikrobioma. Oni su predložili definiciju mikrobioma zasnovanu na oživljavanju "kompaktnog, jasnog i sveobuhvatnog opisa pojma" kako su ga izvorno dali Whipps et al., ali je dopunjen sa dva paragrafa objašnjenja. Prvi pasus objašnjenja izgovara dinamički karakter mikrobioma, a drugi pasus jasno odvaja pojam "mikrobiota" od pojma "mikrobiom .
Mikrobiota se sastoji od svih živih članova koji formiraju mikrobiom. Većina istraživača mikrobioma se slaže da se bakterije, archaea, gljive, alge i mali protisti trebaju smatrati članovima mikrobioma. Integracija faga, virusa, plazmida i mobilnih genetićkih elemenata je kontroverznija. Whippsov "teatar aktivnosti" uključuje esencijalnu ulogu koju sekundarni metabolit ima u posredovanju složenih interakcija među vrstama i osiguravanju opstanka u konkurentskim okruženjima. Određivanje kvoruma izazvano malim molekulama omogućava bakterijama da kontroliraju kooperativne aktivnosti i prilagođavaju svoje fenotipove biotskom okruženju, što rezultira, naprimjer, adhezijom ćelija-ćelija ili formiranjem biofilma.
Sve životinje i biljke formiraju asocijacije s mikroorganizmima, uključujući protiste, bakterije, arheje, gljive i viruse. U okeanu, odnosi između životinja i mikroba su historijski istraženi u sistemima jedan domaćin-simbiont. Međutim, nova istraživanja raznolikosti mikroorganizama koji se povezuju s različitim domaćinima morskih životinja pomjeraju polje u studije koje se bave interakcijama između životinjskog domaćina i višečlanog mikrobioma. Potencijal mikrobioma da utiče na zdravlje, fiziologiju, ponašanje i ekologiju morskih životinja mogao bi promijeniti dosadašnja shvatanja o tome kako se morske životinje prilagođavaju promjenama. Ovo se posebno odnosi na rastuće promjene vezane za klimu i antropogene promjene koje već utiču na okean. Biljni mikrobiom ima ključnu ulogu u zdravlju biljaka i proizvodnji hrane i dobio je značajnu pažnju posljednjih godina. Biljke žive u zajednici sa različitim mikrobnim konzorcijima, koji se nazivaju biljna mikrobiota, koji žive i unutar (endosfera) i izvan (episfera) biljnog tkiva. Oni imaju važnu ulogu u ekologiji i fiziologiji biljaka. Smatra se da osnovni biljni mikrobiom sadrži ključne mikrobne taksone bitne za zdravlje biljaka i za kondiciju biljnog holobionta. Isto tako, sisarski crijevni mikrobiom (zastarjeli, a pogrešni naziv “crijevna flora”) se pojavio kao ključni regulator fiziologije domaćina, a koevolucija između domaćina i mikrobnih loza odigrala je ključnu ulogu u prilagođavanju sisara njihovom raznolikom životnom stilu.
Istraživanje mikrobioma nastalo je u mikrobiologiji još u sedamnaestom stoljeću. Razvoj novih tehnika i opreme podstaknuo je mikrobiološka istraživanja i izazvao promjene paradigme u razumijevanju zdravlja i bolesti. Razvoj prvih mikroskopa omogućio je otkrivanje novog, nepoznatog svijeta i doveo do identifikacije mikroorganizama. Infektivne bolesti su postale najraniji fokus interesovanja i istraživanja. Međutim, samo mali dio mikroorganizama je povezan s bolešću ili patogenošću. Ogromna većina mikroba je neophodna za zdravo funkcioniranje ekosistema i poznata je po korisnim interakcijama s drugim mikrobima i organizmima. Koncept da mikroorganizmi postoje kao pojedinačne ćelije počeo je da se menja, kako je postajalo sve očiglednije da se mikrobi pojavljuju unutar kompleksnih sklopova u kojima su interakcije vrsta i komunikacija kritični. Otkriće DNK, razvoj tehnologija sekvenciranja, lančane polimerazne reakcije (PCR) i tehnika kloniranja omogućilo je istraživanje mikrobnih zajednica korištenjem pristupa nezavisnih od uzgoja. Daljnje promjene paradigme dogodile su se početkom ovog stoljeća i još uvijek traju, budući da su nove tehnologije sekvenciranja i akumulirani podaci o sekvenci istakli i sveprisutnost mikrobnih zajednica u vezi sa višim organizmima i kritičnu ulogu mikroba u zdravlju ljudi, životinja i biljaka. Oni su revolucionirali mikrobnu ekologiju. Analiza genoma i metagenoma na visokoj propusnosti sada pruža vrlo efikasne metode za istraživanje funkcionisanja kako pojedinačnih mikroorganizama, tako i čitavih mikrobnih zajednica u prirodnim staništima.
Pozadina
urediHistorija
urediIstraživanje mikrobioma nastalo je u mikrobiologiji i počelo je još u sedamnaestom stoljeću. Razvoj novih tehnika i opreme potaknuo je mikrobiološka istraživanja i izazvao promjene paradigme u razumijevanju zdravlja i bolesti. Pošto su zarazne bolesti pogađale ljudsku populaciju kroz većinu historije, medicinska mikrobiologija je bila najraniji fokus istraživanja i javnog interesa. Osim toga, mikrobiologija hrane je staro polje empirijskih primjena. Razvoj prvih mikroskopa omogućio je otkriće novog, nepoznatog svijeta i doveo do identifikacije mikroorganizama.[1]
-
Promjena paradigme mikroba kao nesocijalnih organizama koji uzrokuju bolesti na holistskki pogled na mikroorganizme kao centar jednog koncepta zdravlja koji povezuje sva područja ljudskog života.[1]
Pristup do tada nevidljivom svijetu otvorio je oči i umove istraživača sedamnaestog stoljeća. Antonie van Leeuwenhoek je istraživao različite bakterije raznih oblika, gljive i protozoe, koje je nazvao životinje, uglavnom uzoraka iz vode, blata i zubnih naslaga, i otkrio biofilm kao prvi pokazatelj interakcije mikroorganizama unutar složenih zajednica. Objašnjenje Roberta Kocha porijekla bolesti ljudi i životinja kao posljedice mikrobnih infekcija i razvoj koncepta patogenosti je bila važna prekretnica u mikrobiologiji. Ovi nalazi su pomjerili fokus istraživačke zajednice i javnosti na ulogu mikroorganizama kao uzročnika bolesti koje je trebalo eliminirati.[1]
Međutim, opsežna istraživanja u proteklom stoljeću pokazala su da je samo mali dio mikroorganizama povezan s bolešću ili patogenošću. Ogromna većina mikroba je neophodna za funkcionisanje ekosistema i poznata je po korisnim interakcijama sa drugim mikrobima, kao i makroorganizmima. Zapravo, održavanje zdravog mikrobioma ključno je za ljudsko zdravlje i može biti meta za nove terapeutike.[2] Krajem devetnaestog stoljeća, mikrobna ekologija je započela pionirskim radom, koji su pokrenuli Martinus W. Beijerinck i Sergei Winogradsky. Novouspostavljena nauka mikrobiologija životnog okruženja rezultirala je još jednom promjenom paradigme: mikroorganizmi su posvuda u prirodnom okruženju, često povezani sa domaćinima i, po prvi put, bilo je opisano njihovop blagotvorno djelovanje na njihove domaćine .[1][3][4]
Nakon toga, koncept da mikroorganizmi postoje kao pojedinačne ćelije počeo je da se menja jer je postajalo sve očiglednije da se mikrobi pojavljuju unutar složenih skupova u kojima su interakcije vrsta i komunikacija kritične za dinamiku populacije i funkcionalne aktivnosti.[5] Otkriće DNK, razvoj tehnologije sekvenciranja, lančane reakcija polimeraze (PCR) i kloniranja omogućilo je istraživanje mikrobnih zajednica korištenjem DNK i nezavisnih od uzgoja. Pristupi su zasnovani I na RNK.[1][6]
Daljnji važan korak bilo je uvođenje filogenetskih markera kao što je 16S rRNK gen za analizu mikrobne zajednice koje su pšokrenuli Carl Woese i George E. Fox 1977. godine.[7] Danas biolozi mogu barkodirati bakterije, archaea, gljive, alge i protiste u njihovim prirodnim staništima, npr. ciljanjem njihovih 16S i 18S rRNK gena, unutrašnjeg razmaka transkripcije (ITS), ili, alternativno, specifičnih funkcionalnih regija gena koji kodiraju za specifične enzime.[1][8][9][10]
Još jedna velika promjena paradigme započeta je početkom ovog stoljeća i traje do danas, jer su nove tehnologije sekvenciranja i akumulirani podaci o sekvenci istakli i sveprisutnost mikrobnih zajednica u povezanosti unutar viših organizama i kritičnu ulogu mikroba u ljudskom životu , zdravlje životinja i biljaka.[11] Ove nove mogućnosti su revolucionirale mikrobnu ekologiju, jer analiza genoma i metagenoma na način visoke propusnosti pruža efikasne metode za rješavanje funkcionalnog potencijala pojedinačnih mikroorganizama, kao i cijele zajednice u njihovim prirodnim staništima.[12][13]Multiomika tehnologije uključujući metatranskriptom, metaproteom i metabolom pristupe sada pružaju detaljne informacije o mikrobnim aktivnostima u okruženju. Na osnovu bogate osnove podataka, kultivacija mikroba, koja je često bila ignorirana ili potcijenjena u posljednjih trideset godina, dobila je novu važnost, a visoka propusnost kultutomike je sada važan dio alata za proučavanje mikrobioma. Veliki potencijal i moć kombinovanja višestrukih "omičkih" tehnika za analizu interakcija domaćin-mikrob istaknuti su u nekoliko recenzija.[1][14][15]
Definicije
urediMikrobne zajednice se obično definiraju kao skup mikroorganizama koji žive zajedno. Preciznije, mikrobne zajednice su definirane kao skupovi više vrsta, u kojima (mikro) organizmi međusobno komuniciraju u susjednom okruženju.[58] U 1988., Whipps i kolege koji rade na ekologiji mikroorganizama rizosfera dali su prvu definiciju pojma mikrobiom.[59] Opisali su mikrobiom kao kombinaciju riječi mikro i biom ', nazivajući "karakterističnu mikrobnu zajednicu" u "razumno dobro definiranom staništu koje ima različita fizikalno-hemijska svojstva" kao njihovo "pozorište aktivnosti". Ova definicija predstavlja značajan napredak u definiciji mikrobne zajednice, jer definiše mikrobnu zajednicu sa različitim svojstvima i funkcijama i njenim interakcijama sa okolinom, što rezultira formiranjem specifičnih ekoloških niša.[1]
Međutim, mnoge druge definicije mikrobioma objavljene su posljednjih desetljeća. Do 2020. godine najcitiranija definicija bila je od Lederbergova,[60] i opisala je mikrobiome unutar ekološkog konteksta kao zajednicu komensalnih, simbiotskih i patogenih mikroorganizama unutar tjelesnog prostora ili drugog okruženja. Marchesi i Ravel su se u svojoj definiciji fokusirali na genome i mikrobne (i virusne) obrasce ekspresija gena i proteome u datom okruženju i njegovih prevladavajućih biotskih i abiotskih uslova.[61] Sve ove definicije impliciraju da se opći koncepti makroekologije mogu lahko primijeniti na odnose mikrob-mikrob, kao i na interakcije mikrob-domaćin. Međutim, u kojoj mjeri se ovi koncepti, razvijeni za makroeukariote, mogu primijeniti na prokariotima sa njihovim različitim životnim stilovima u pogledu mirovanja, varijacije fenotipa i horizontalnopg transfera gena[62] kao i na mikroeukariotima što nije sasvim jasno. Ovo postavlja izazov razmatranja potpuno novog korpusa koncepcijskih ekoloških modela i teorije za ekologiju mikrobioma, posebno u odnosu na različite hijerarhije interakcija mikroba jedni s drugima i sa biotskim i abiotskim okruženjima domaćina. Mnoge sadašnje definicije ne uspijevaju obuhvatiti ovu složenost i opisuju pojam mikrobiom kao koji obuhvata samo genome mikroorganizama.[1]
Definicije mikrobioma[1] | |
---|---|
Tip definicije | Primjeri |
Ekološki | Definicije zasnovane na ekologiji opisuju mikrobiom slijedeći koncepte izvedene iz ekologije višećelijskih organizama. Glavni problem ovdje je da se teorije iz makroekologije ne uklapaju uvijek u pravila mikrobnog svijeta. |
| |
Organizmi/zavisni od domaćina | Definicije zavisnosti od domaćina zasnovane su na mikrobnim interakcijama sa domaćinom. Glavne praznine ovdje se tiču pitanja da li se podaci o interakciji mikroba i domaćina dobijeni od jednog domaćina mogu prenijeti na drugi. Razumijevanje koevolucije i selekcije u definicijama zavisnim od domaćina također je nedovoljno zastupljeno. |
| |
Vođeni genomskim metodom | Dostupne su različite definicije mikrobioma koje su vođene primijenjenim metodima. Uglavnom se ove definicije oslanjaju na analizu DNK sekvence i opisuju mikrobiom kao kolektivni genom mikroorganizama u specifičnom okruženju. Glavno usko grlo ovdje je to što će svaka nova dostupna tehnologija rezultirati potrebom za novom definicijom. |
| |
Kombinirane | Dostupne su neke definicije mikrobioma koje se uklapaju u nekoliko kategorija sa svojim prednostima i nedostacima. |
U 2020., panel međunarodnih stručnjaka, u organizaciji projekta MicrobiomeSupport koji finansira EU,[73] published the results of their deliberations on the definition of the microbiome.[1] Panel se sastojao od oko 40 lidera iz različitih područja mikrobioma, a oko stotinu stručnjaka iz cijelog svijeta dalo je svoj doprinos putem online ankete. Predložili su definiciju mikrobioma zasnovanu na oživljavanju onoga što su okarakterisali kao "kompaktan, jasan i sveobuhvatan opis pojma" kako su ga izvorno dali Whipps et al. 1988.,[59] dopunjen nizom preporuka s obzirom na kasniji tehnološki razvoj i nalaze istraživanja. Oni jasno razdvajaju pojmove mikrobiom i mikrobiota i pružaju sveobuhvatnu raspravu s obzirom na sastav mikrobiote, heterogenost i dinamiku mikrobioma u vremenu i prostoru, stabilnost i otpornost mikrobnih mreža, definiciju jezgra mikrobioma i funkcionalno relevantne ključne vrste kao i koevolucijske principe interakcije mikrob-domaćin i među vrstama unutar mikrobioma.[1]
Panel je proširio definiciju po Whipps et al., koja sadrži sve bitne tačke koje važe i 30 godina nakon objavljivanja 1988. godine, u dva paragrafa objašnjenja u kojima se razlikuju pojmovi mikrobiom i mikrobiota i ističu njen dinamički karakter, i to:
- „Mikrobiom“ je definisan kao karakteristična mikrobna zajednica koja zauzima razumno dobro definisano stanište koje ima različita fizičko-hemijska svojstva. Mikrobiom se ne odnosi samo na mikroorganizme koji su uključeni, već obuhvata i njihovo područje djelovanja, što rezultira formiranjem specifičnih ekoloških niša. Mikrobiom, koji čini dinamičan i interaktivni mikroekosistem sklon promjenama u vremenu i mjerilu, integriran je u makroekosisteme, uključujući eukariotske domaćine i ovdje je ključan za njihovo funkcioniranje i zdravlje.[1]
- „Mikrobiota“ se sastoji od sklopa mikroorganizama koji pripadaju različitim carstvima (prokarioti (bakterije, arheje), eukarioti (alge, protozoa, gljive itd.), dok „njihovo pozorište aktivnosti“ uključuje mikrobne strukture, metabolite, pokretne genetičke elementi (kao što su transpozoni, fagi i virusi) i reliktna DNK ugrađena u životne uslove staništa.[1]
Tipovi
urediMorski
uredi-
Općenito se smatra da veze postoje u simbiotskom stanju i obično su izložene okolišnim faktorima i faktorima specifičnim za životinje koji mogu uzrokovati prirodne varijacije. Neki događaji mogu promijeniti odnos u funkcionalno, ali izmijenjeno simbiotsko stanje, dok događaji ekstremnog stresa mogu uzrokovati disbiozu ili raspad odnosa i interakcija.[74]
Kopneni
urediBiljni
uredi-
Mikrobiomi u biljnom ekosistem
Životinjski
uredi-
Glavna koordinatna analiza podataka o mikrobiomu životinjskog crijeva
Ljudski
urediProcjena
urediDostupni metodi za proučavanje mikrobioma, takozvane multiomiker, kreću se od izolacije velike propusnosti (kulturomika) i vizualizacije (mikroskopija), do ciljanja taksonomskog sastava (metabarkodiranje), ili adresiranje metaboličkog potencijala (metabarkodiranje funkcionalnih gena, metagenomika) za analizu mikrobne aktivnosti (metatranskriptomika, metaproteomika, metabolomika). Na osnovu podataka o metagenomima, mikrobni genomi se mogu rekonstruisati. Dok su prvi genomi sastavljeni od metagenoma rekonstruisani iz uzoraka životnog okruženja,[75] posljednjih godina nekoliko hiljada bakterijskih genoma je sakupljeno bez kultivisanja organizama iza. Naprimjer, 154.723 mikrobna genoma globalnog ljudskog mikrobioma je rekonstruisano 2019. iz 9.428 metagenoma.[1][76]
-
Metodi procjenu funkcionisanja mikrobaKompleksne studije mikrobioma pokrivaju različita područja, počevši od nivoa kompletnih mikrobnih ćelija (mikroskopija, kulturomika), a zatim DNK (jednoćelijska genomika, metabarkodiranje, metagenomika), RNK (metatranskriptomika), proteini (metaproteomika) i metaboliti (metabolomika). Tim redoslijedom, fokus studija se pomjera sa mikrobnog potencijala (učenje o dostupnoj mikrobioti u datom staništu) preko metaboličkog potencijala (dešifriranje dostupnog genetičkog materijala) prema mikrobnom funkcioniranju (npr. otkrivanje aktivnij metabolićkih puteva).[1]
Računarsko modeliranje mikrobioma korišteno je da dopuni eksperimentalne metode za istraživanje mikrobne funkcije korištenjem multiomičkih podataka za predviđanje složene dinamike među vrstama i vrstama domaćina.[77][78] Popularni in silico metod je kombinovanje modeli metaboličkih mreža mikrobnih taksona prisutnih u zajednici i korištenje strategije matematičkog modeliranja kao što je analiza ravnoteže protoka za predviđanje metaboličke funkcije mikrobne zajednice na nivou taksona i zajednice.[79][80]
Do 2020., razumijevanje ostaje ograničeno zbog nedostajućih veza između velike dostupnosti mikrobioma Podaci o sekvenci DNK s jedne strane i ograničene dostupnosti mikrobnih izolata potrebnih za potvrdu metagenomskih predviđanja funkcija gena s druge strane.[1] Podaci o metagenomu pružaju teren za nova predviđanja, ali je potrebno mnogo više podataka da bi se ojačale veze između sekvence i rigoroznih funkcionalnih predviđanja. Ovo postaje očigledno kada se uzme u obzir da zamjena jednog aminokiselinskog ostatka drugim može dovesti do radikalne funkcionalne promjene, što rezultira pogrešnom funkcionalnom dodjelom date sekvence gena.[81] Osim toga, potrebno je uzgajanje novih sojeva kako bi se pomoglo u identifikaciji velikog udjela nepoznatih sekvenci dobijenih metagenomskim analizama, koji za slabo proučavane ekosisteme mogu biti više od 70%. Ovisno o primijenjenom metoduj, čak iu dobro proučenim mikrobiomima, 40-70% označenih gena u potpuno sekvenciranim mikrobnim genomima nemaju poznatu ili predviđenu funkciju.[82] Do 2019., 85 od tada uspostavljenih 118 tipova nema opisanu niti jednu vrstu, što predstavlja izazov za razumijevanje prokariotske funkcionalne raznolikosti.[1][83]
Broj prokariotskih tipova može doseći stotine, a arhejski su među najmanje proučavanim.[83] Sve veći jaz između raznolikosti bakterija i arheja u čistoj kulturi i onih koje je otkrio molekulski metod dovela je do prijedloga da se uspostavi formalna nomenklatura za još taksone nekultiviranih organizama, prvenstveno zasnovane na informacijama o sekvenci.[84][85] Prema ovom prijedlogu, koncept Candidatus vrsta bi se proširio na grupe blisko povezanih genomskih sekvenci, a njihova imena bi bila objavljena prema utvrđenim pravilima bakterijske nomenklature.[1]
Svaki mikrobiomski sistem je prikladan za rješavanje različitih tipova pitanja zasnovanih na kultivabilnosti mikroba, genetičkoj fleksibilnosti mikroba i domaćina (gdje je relevantno), sposobnosti održavanja sistema u laboratorijskim uvjetima i sposobnosti da domaćin/okruženje učini bez klica.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Berg, Gabriele; Rybakova, Daria; Fischer, Doreen; Cernava, Tomislav; et al. (2020). "Microbiome definition re-visited: Old concepts and new challenges". Microbiome. 8 (1): 103. doi:10.1186/s40168- 020-00875-0 Provjerite vrijednost parametra
|doi=
(pomoć). PMC 7329523. PMID 32605663. Modified text was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. - ^ Merchak A, Gaultier A. Microbial metabolites and immune regulation: New targets for major depressive disorder. Brain Behav Immun Health. 2020 Nov 2;9:100169. doi: 10.1016/j.bbih.2020.100169. PMID 34589904; PMCID: PMC8474524.
- ^ Hiltner L. (1902) "Die Keimungsverhältnisse der Leguminosensamen und ihre Beeinflussung durch Organismenwirkung". In: Parey P and Springer J (Eds.) Arb Biol Abt Land u Forstw K Gsndhtsamt, 3, Berlin. Pages 1–545.
- ^ Metchnikoff E. The prolongation of life: optimistic studies. GP Putnam's Sons; 1908.
- ^ Bassler, B.L. (2002) "Small talk: cell-to-cell communication in bacteria". Cell, 109(4): 421–424. doi:10.1016/S0092-8674(02)00749-3.
- ^ Brul, S., Kallemeijn, W. and Smits, G. (2008) "Functional genomics for food microbiology: molecular mechanisms of weak organic-acid preservative adaptation in yeast". CAB Rev, 3: 1–14. doi:10.1079/PAVSNNR20083005.
- ^ a b Woese, C. R.; Fox, G. E. (1977). "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms". Proceedings of the National Academy of Sciences. 74 (11): 5088–5090. Bibcode:1977PNAS...74.5088W. doi:10.1073/pnas.74.11.5088. PMC 432104. PMID 270744.
- ^ Uksa, M., Schloter, M., Endesfelder, D., Kublik, S., Engel, M., Kautz, T., Köpke, U. and Fischer, D. (2015) "Prokaryotes in subsoil—evidence for a strong spatial separation of different phyla by analysing co-occurrence networks". Frontiers in microbiology, 6: 1269. doi:10.3389/fmicb.2015.01269.
- ^ Maritz, J.M., Rogers, K.H., Rock, T.M., Liu, N., Joseph, S., Land, K.M. and Carlton, J.M. (2017) "An 18S rRNA workflow for characterizing protists in sewage, with a focus on zoonotic trichomonads". Microbial ecology, 74(4): 923–936. doi:10.1007/s00248-017-0996-9.
- ^ Purahong, W., Wubet, T., Lentendu, G., Schloter, M., Pecyna, M.J., Kapturska, D., Hofrichter, M., Krüger, D. and Buscot, F. (2016) "Life in leaf litter: novel insights into community dynamics of bacteria and fungi during litter decomposition". Molecular Ecology, 25(16): 4059–4074. doi:10.1111/mec.13739.
- ^ Lozupone, C.A., Stombaugh, J.I., Gordon, J.I., Jansson, J.K. and Knight, R. (2012) "Diversity, stability and resilience of the human gut microbiota". Nature, 489(7415): 220–230. doi:10.1038/nature11550.
- ^ Venter, J.C., Remington, K., Heidelberg, J.F., Halpern, A.L., Rusch, D., Eisen, J.A., Wu, D., Paulsen, I., Nelson, K.E., Nelson, W. and Fouts, D.E. (2004) "Environmental genome shotgun sequencing of the Sargasso Sea". Science, 304(5667): 66–74. doi:10.1126/science.1093857.
- ^ Liu, L., Li, Y., Li, S., Hu, N., He, Y., Pong, R., Lin, D., Lu, L. and Law, M. (2012) "Comparison of next-generation sequencing systems". BioMed Research International, 2012: 251364. doi:10.1155/2012/251364.
- ^ Stegen, J.C., Bottos, E.M. and Jansson, J.K. (2018) "A unified conceptual framework for prediction and control of microbiomes". Current Opinion in Microbiology, 44: 20–27. doi:10.1016/j.mib.2018.06.002.
- ^ Knight, R., Vrbanac, A., Taylor, B.C., Aksenov, A., Callewaert, C., Debelius, J., Gonzalez, A., Kosciolek, T., McCall, L.I., McDonald, D. and Melnik, A.V. (2018) "Best practices for analysing microbiomes". Nature Reviews Microbiology, 16(7): 410–422. doi:10.1038/s41579-018-0029-9.
- ^ Lane, Nick (2015). "The unseen world: Reflections on Leeuwenhoek (1677) 'Concerning little animals'". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 370 (1666). doi:10.1098/rstb.2014.0344. PMC 4360124. PMID 25750239.
- ^ Jarvis, Charles E. (2016). "Pier Antonio Micheli (1679–1737) and Carl Linnaeus (1707–1778)". Webbia. 71: 1–24. doi:10.1080/00837792.2016.1147210. S2CID 88308313.
- ^ Riedel, Stefan (2005). "Edward Jenner and the History of Smallpox and Vaccination". Baylor University Medical Center Proceedings. 18 (1): 21–25. doi:10.1080/08998280.2005.11928028. PMC 1200696. PMID 16200144.
- ^ Martini, Alessandro (1993). "Origin and domestication of the wine yeast Saccharomyces cerevisiae". Journal of Wine Research. 4 (3): 165–176. doi:10.1080/09571269308717966.
- ^ Berche, P. (2012). "Louis Pasteur, from crystals of life to vaccination". Clinical Microbiology and Infection. Elsevier BV. 18: 1–6. doi:10.1111/j.1469-0691.2012.03945.x. ISSN 1198-743X. PMID 22882766.
- ^ Evans, A.S. (1976) "Causation and disease: the Henle-Koch postulates revisited. The Yale journal of biology and medicine, 49(2): 175.
- ^ Dworkin, Martin; Gutnick, David (2012). "Sergei Winogradsky: A founder of modern microbiology and the first microbial ecologist" (PDF). FEMS Microbiology Reviews. 36 (2): 364–379. doi:10.1111/j.1574-6976.2011.00299.x. PMID 22092289.
- ^ Hartmann, Anton; Rothballer, Michael; Schmid, Michael (2008). "Lorenz Hiltner, a pioneer in rhizosphere microbial ecology and soil bacteriology research". Plant and Soil. 312 (1–2): 7–14. doi:10.1007/s11104-007-9514-z. S2CID 4419735.
- ^ "The Fluorescence Microscope". Microscopes—Help Scientists Explore Hidden Worlds. The Nobel Foundation. Pristupljeno 28. 9. 2008.
- ^ Borman, S., Russell, H. and Siuzdak, G., (2003) "A Mass Spec Timeline Developing techniques to measure mass has been a Nobel pursuit. Todays Chemist at Work, 12(9): 47–50.
- ^ Waksman, Selman A. (1953). "Sergei Nikolaevitch Winogradsky: 1856-1953". Science. 118 (3054): 36–37. Bibcode:1953Sci...118...36W. doi:10.1126/science.118.3054.36. PMID 13076173.
- ^ Griffith, Fred (1928). "The Significance of Pneumococcal Types". Journal of Hygiene. 27 (2): 113–159. doi:10.1017/S0022172400031879. PMC 2167760. PMID 20474956.
- ^ Hayes, W. (1966) "Genetic Transformation: a Retrospective Appreciation", First Griffith Memorial Lecture. Microbiology, 45(3): 385–397.
- ^ American Chemical Society (1999) Discovery and Development of Penicillin, 1928–1945. International Historic Chemical Landmarks, The Alexander Fleming Laboratory Museum, London.
- ^ Ruska, Ernst (1987). "The Development of the Electron Microscope and of Electron Microscopy(Nobel Lecture)". Angewandte Chemie International Edition in English. 26 (7): 595–605. doi:10.1002/anie.198705953.
- ^ Avery, O. T.; MacLeod, C. M.; McCarty, M. (1979). "Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Inductions of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III". Journal of Experimental Medicine. 149 (2): 297–326. doi:10.1084/jem.149.2.297. PMC 2184805. PMID 33226.
- ^ o'Malley, Maureen A. (2018). "The Experimental Study of Bacterial Evolution and Its Implications for the Modern Synthesis of Evolutionary Biology". Journal of the History of Biology. 51 (2): 319–354. doi:10.1007/s10739-017-9493-8. PMID 28980196. S2CID 4055566.
- ^ Rich, Alexander (2003). "The double helix: A tale of two puckers". Nature Structural & Molecular Biology. 10 (4): 247–249. doi:10.1038/nsb0403-247. PMID 12660721. S2CID 6089989.
- ^ Cassidy, Andrew; Jones, Julia (2014). "Developments in in situ hybridisation". Methods. 70 (1): 39–45. doi:10.1016/j.ymeth.2014.04.006. PMID 24747923.
- ^ Crick, Francis (1970). "Central Dogma of Molecular Biology". Nature. 227 (5258): 561–563. Bibcode:1970Natur.227..561C. doi:10.1038/227561a0. PMID 4913914. S2CID 4164029.
- ^ Meyer, Veronika (2013). Practical high-performance liquid chromatography. Hoboken, N.J: Wiley. ISBN 978-1-118-68134-3. OCLC 864917338.
- ^ Grunstein, M.; Hogness, D. S. (1975). "Colony hybridization: A method for the isolation of cloned DNAs that contain a specific gene". Proceedings of the National Academy of Sciences. 72 (10): 3961–3965. Bibcode:1975PNAS...72.3961G. doi:10.1073/pnas.72.10.3961. PMC 433117. PMID 1105573.
- ^ Sanger, F.; Nicklen, S.; Coulson, A. R. (1977). "DNA sequencing with chain-terminating inhibitors". Proceedings of the National Academy of Sciences. 74 (12): 5463–5467. Bibcode:1977PNAS...74.5463S. doi:10.1073/pnas.74.12.5463. PMC 431765. PMID 271968.
- ^ Heather, James M.; Chain, Benjamin (2016). "The sequence of sequencers: The history of sequencing DNA" (PDF). Genomics. 107 (1): 1–8. doi:10.1016/j.ygeno.2015.11.003. PMC 4727787. PMID 26554401. S2CID 27846422.
- ^ Eme, Laura; Spang, Anja; Lombard, Jonathan; Stairs, Courtney W.; Ettema, Thijs J. G. (2017). "Archaea and the origin of eukaryotes". Nature Reviews Microbiology. 15 (12): 711–723. doi:10.1038/nrmicro.2017.133. PMID 29123225. S2CID 8666687.
- ^ Fiers, W.; Contreras, R.; Duerinck, F.; Haegeman, G.; Iserentant, D.; Merregaert, J.; Min Jou, W.; Molemans, F.; Raeymaekers, A.; Van Den Berghe, A.; Volckaert, G.; Ysebaert, M. (1976). "Complete nucleotide sequence of bacteriophage MS2 RNA: Primary and secondary structure of the replicase gene". Nature. 260 (5551): 500–507. Bibcode:1976Natur.260..500F. doi:10.1038/260500a0. PMID 1264203. S2CID 4289674.
- ^ Prusiner, Stanley B. (1982). "Novel Proteinaceous Infectious Particles Cause Scrapie". Science. 216 (4542): 136–144. Bibcode:1982Sci...216..136P. doi:10.1126/science.6801762. PMID 6801762.
- ^ Mullis, K.B. (1990) "The unusual origin of the polymerase chain reaction". Scientific American, 262(4): 56–65.
- ^ Higuchi, Russell; Fockler, Carita; Dollinger, Gavin; Watson, Robert (1993). "Kinetic PCR Analysis: Real-time Monitoring of DNA Amplification Reactions". Nature Biotechnology. 11 (9): 1026–1030. doi:10.1038/nbt0993-1026. PMID 7764001. S2CID 5714001.
- ^ Bentleylawrence, J.; Villnave, C. A.; Singer, R. H. (1988). "Sensitive, high-resolution chromatin and chromosome mapping in situ: Presence and orientation of two closely integrated copies of EBV in a lymphoma line". Cell. 52 (1): 51–61. doi:10.1016/0092-8674(88)90530-2. PMID 2830981. S2CID 17565963.
- ^ Huber, D.; Voith von Voithenberg, L.; Kaigala, G.V. (2018). "Fluorescence in situ hybridization (FISH): History, limitations and what to expect from micro-scale FISH?". Micro and Nano Engineering. Elsevier BV. 1: 15–24. doi:10.1016/j.mne.2018.10.006. ISSN 2590-0072.
- ^ Margulis, Lynn (1991). Symbiosis as a source of evolutionary innovation : speciation and morphogenesis. Cambridge, Mass: MIT Press. ISBN 978-0-262-13269-5. OCLC 22597587.
- ^ Zhang, Tong; Fang, Herbert H. P. (2006). "Applications of real-time polymerase chain reaction for quantification of microorganisms in environmental samples". Applied Microbiology and Biotechnology. Springer Science and Business Media LLC. 70 (3): 281–289. doi:10.1007/s00253-006-0333-6. ISSN 0175-7598. PMID 16470363. S2CID 206934494.
- ^ Flemming, Hans-Curt (1993). "Biofilms and Environmental Protection". Water Science and Technology. 27 (7–8): 1–10. doi:10.2166/wst.1993.0528.
- ^ Flemming (2011). Biofilm highlights. Heidelberg New York: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-642-19940-0. OCLC 769756150.
- ^ Amann, R. I.; Ludwig, W.; Schleifer, K. H. (1995). "Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation". Microbiological Reviews. 59 (1): 143–169. doi:10.1128/mr.59.1.143-169.1995. PMC 239358. PMID 7535888.
- ^ Fleischmann, Robert D.; et al. (1995). "Whole-Genome Random Sequencing and Assembly of Haemophilus influenzae Rd". Science. 269 (5223): 496–512. Bibcode:1995Sci...269..496F. doi:10.1126/science.7542800. PMID 7542800.
- ^ Kulski, Jerzy K. (2016). "Next-Generation Sequencing — an Overview of the History, Tools, and "Omic" Applications". Next Generation Sequencing - Advances, Applications and Challenges. doi:10.5772/61964. ISBN 978-953-51-2240-1. S2CID 86041893.
- ^ Stern, A.; Mick, E.; Tirosh, I.; Sagy, O.; Sorek, R. (2012). "CRISPR targeting reveals a reservoir of common phages associated with the human gut microbiome". Genome Research. 22 (10): 1985–1994. doi:10.1101/gr.138297.112. PMC 3460193. PMID 22732228.
- ^ Schadt, E. E.; Turner, S.; Kasarskis, A. (2010). "A window into third-generation sequencing". Human Molecular Genetics. 19 (R2): R227–R240. doi:10.1093/hmg/ddq416. PMID 20858600.
- ^ Vogel, Timothy M.; Simonet, Pascal; Jansson, Janet K.; Hirsch, Penny R.; Tiedje, James M.; Van Elsas, Jan Dirk; Bailey, Mark J.; Nalin, Renaud; Philippot, Laurent (2009). "Terra Genome: A consortium for the sequencing of a soil metagenome". Nature Reviews Microbiology. 7 (4): 252. doi:10.1038/nrmicro2119. S2CID 2144462.
- ^ Gilbert, Jack A.; Meyer, Folker; Jansson, Janet; Gordon, Jeff; Pace, Norman; Tiedje, James; Ley, Ruth; Fierer, Noah; Field, Dawn; Kyrpides, Nikos; Glöckner, Frank-Oliver; Klenk, Hans-Peter; Wommack, K. Eric; Glass, Elizabeth; Docherty, Kathryn; Gallery, Rachel; Stevens, Rick; Knight, Rob (2010). "The Earth Microbiome Project: Meeting report of the "1st EMP meeting on sample selection and acquisition" at Argonne National Laboratory October 6th 2010". Standards in Genomic Sciences. 3 (3): 249–253. doi:10.4056/aigs.1443528. PMC 3035312. PMID 21304728.
- ^ Konopka, A. (2009) "What is microbial community ecology?" The ISME Journal, 3(11): 1223–1230. Konopka, A., 2009. What is microbial community ecology?. The ISME journal, 3(11), pp.1223–1230. doi:10.1038/ismej.2009.88.
- ^ a b c Whipps J., Lewis K. and Cooke R. (1988) "Mycoparasitism and plant disease control". In: Burge M (Ed.) Fungi in Biological Control Systems, Manchester University Press, pages 161–187. ISBN 9780719019791.
- ^ a b Lederberg, J. and McCray, A.T. (2001) "'Ome Sweet'Omics—A genealogical treasury of words". The Scientist, 15(7): 8.
- ^ a b Marchesi, J.R. and Ravel, J. (2015) "The vocabulary of microbiome research: a proposal". Microbiome, 3(31). doi:10.1186/s40168-015-0094-5.
- ^ Prosser, J.I., Bohannan, B.J., Curtis, T.P., Ellis, R.J., Firestone, M.K., Freckleton, R.P., Green, J.L., Green, L.E., Killham, K., Lennon, J.J. and Osborn, A.M. (2007) "The role of ecological theory in microbial ecology". Nature Reviews Microbiology, 5(5): 384–392. doi:10.1038/nrmicro1643.
- ^ del Carmen Orozco-Mosqueda, M., del Carmen Rocha-Granados, M., Glick, B.R. and Santoyo, G. (2018) "Microbiome engineering to improve biocontrol and plant growth-promoting mechanisms". Microbiological Research, 208: 25–31. doi:10.1016/j.micres.2018.01.005.
- ^ a b Merriam-Webster Dictionary – microbiome.
- ^ Human Microbiome Project. Accessed 25 Aug 2020.
- ^ Nature.com: Microbiome. Accessed 25 August 2020.
- ^ ScienceDirect: Microbiome Accessed 25 August 2020.
- ^ Arevalo, P., VanInsberghe, D., Elsherbini, J., Gore, J. and Polz, M.F. (2019) "A reverse ecology approach based on a biological definition of microbial populations". Cell, 178(4): 820–834. doi:10.1016/j.cell.2019.06.033.
- ^ Schlaeppi, K. and Bulgarelli, D. (2015) "The plant microbiome at work". Molecular Plant-Microbe Interactions, 28(3): 212–217. doi:10.1094/MPMI-10-14-0334-FI.
- ^ Rogers Y-H and Zhang C. (2016) "Genomic Technologies in Medicine and Health: Past, Present, and Future". In: Kumar D and Antonarakis S. (Eds.) Medical and Health Genomics. Oxford: Academic Press, pages 15–28. ISBN 9780127999227.
- ^ Ho, H.E. and Bunyavanich, S. (2018) "Role of the microbiome in food allergy". Current allergy and asthma reports, 18(4): 27. doi:10.1007/s11882-018-0780-z.
- ^ Whiteside, S.A., Razvi, H., Dave, S., Reid, G. and Burton and J.P. (2015) "The microbiome of the urinary tract—a role beyond infection". Nature Reviews Urology, 12(2): 81–90. doi:10.1038/nrurol.2014.361.
- ^ MicrobiomeSupport project
- ^ Apprill, A. (2017) "Marine animal microbiomes: toward understanding host–microbiome interactions in a changing ocean". Frontiers in Marine Science, 4: 222. doi:10.3389/fmars.2017.00222. Izmijenjeni tekst je kopiran sa ovog izvora, koji je dostupan pod Creative Commons Attribution 4.0 International License.
- ^ Anantharaman, Karthik; Brown, Christopher T.; Hug, Laura A.; Sharon, Itai; et al. (2016). "Thousands of microbial genomes shed light on interconnected biogeochemical processes in an aquifer system". Nature Communications. 7: 13219. Bibcode:2016NatCo...713219A. doi:10.1038/ncomms13219. PMC 5079060. PMID 27774985.
- ^ Pasolli, Edoardo; Asnicar, Francesco; Manara, Serena; Zolfo, Moreno; et al. (2019). "Extensive Unexplored Human Microbiome Diversity Revealed by over 150,000 Genomes from Metagenomes Spanning Age, Geography, and Lifestyle". Cell. 176 (3): 649–662.e20. doi:10.1016/j.cell.2019.01.001. PMC 6349461. PMID 30661755.
- ^ Kumar, Manish; Ji, Boyang; Zengler, Karsten; Nielsen, Jens (23. 7. 2019). "Modelling approaches for studying the microbiome". Nature Microbiology. 4 (8): 1253–1267. doi:10.1038/s41564-019-0491-9. ISSN 2058-5276. PMID 31337891. S2CID 198193092.
- ^ Borenstein, Elhanan (15. 5. 2012). "Computational systems biology and in silico modeling of the human microbiome". Briefings in Bioinformatics. 13 (6): 769–780. doi:10.1093/bib/bbs022. PMID 22589385.
- ^ Colarusso, Analeigha V.; Goodchild-Michelman, Isabella; Rayle, Maya; Zomorrodi, Ali R. (4. 6. 2021). "Computational modeling of metabolism in microbial communities on a genome-scale". Current Opinion in Systems Biology. 26: 46–57. doi:10.1016/j.coisb.2021.04.001. ISSN 2452-3100.
- ^ Biggs, Matthew B.; Medlock, Gregory L.; Kolling, Glynis L.; Papin, Jason A. (24. 6. 2015). "Metabolic network modeling of microbial communities". Wiley Interdisciplinary Reviews: Systems Biology and Medicine. 7 (5): 317–334. doi:10.1002/wsbm.1308. ISSN 1939-5094. PMC 4575871. PMID 26109480.
- ^ Bloom, J. D.; Arnold, F. H. (2009). "In the light of directed evolution: Pathways of adaptive protein evolution". Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (Suppl 1): 9995–10000. doi:10.1073/pnas.0901522106. PMC 2702793. PMID 19528653.
- ^ Heintz-Buschart, Anna; Wilmes, Paul (2018). "Human Gut Microbiome: Function Matters". Trends in Microbiology. 26 (7): 563–574. doi:10.1016/j.tim.2017.11.002. PMID 29173869. S2CID 36033561.
- ^ a b Overmann, Jörg; Huang, Sixing; Nübel, Ulrich; Hahnke, Richard L.; Tindall, Brian J. (2019). "Relevance of phenotypic information for the taxonomy of not-yet-cultured microorganisms". Systematic and Applied Microbiology. 42 (1): 22–29. doi:10.1016/j.syapm.2018.08.009. PMID 30197212. S2CID 52176496.
- ^ Konstantinidis, Konstantinos T.; Rosselló-Móra, Ramon; Amann, Rudolf (2017). "Uncultivated microbes in need of their own taxonomy". The ISME Journal. 11 (11): 2399–2406. doi:10.1038/ismej.2017.113. PMC 5649169. PMID 28731467.
- ^ Chuvochina, Maria; Rinke, Christian; Parks, Donovan H.; Rappé, Michael S.; Tyson, Gene W.; Yilmaz, Pelin; Whitman, William B.; Hugenholtz, Philip (2019). "The importance of designating type material for uncultured taxa". Systematic and Applied Microbiology. 42 (1): 15–21. doi:10.1016/j.syapm.2018.07.003. PMID 30098831.