Wikipedia

Mikrobiota

Mikrobiota je raspon mikroorganizama koji mogu biti komensalni, simbiotski ili patogeni koji se nalaze u i na svim višećelijskim organizmima, uključujući biljke. Mikrobiota uključuje bakterije, arheje, protiste, gljive i viruse,[2][3] i utvrđeno je da su ključni za imunsku, hormonsku i metaboličku homeostazu njihovog domaćina.

Različite mikrobne zajednice karakteristične mikrobiote su dio biljnog mikrobioma, a nalaze se na vanjskim površinama iu unutarnjim tkivima biljke domaćina, kao iu okolnom tlu.[1]

Termin mikrobiom opisuje ili kolektiv mikrobnih genoma u ekološkoj niši ili unutar samih mikroba.[4][5][6]

Mikrobiom i domaćin pojavili su se tokom evolucije kao sinergijska jedinica iz epigenetičkih i genetičkih karakteristika, ponekad zajednički nazvani holobiont.[7][8] Prisutnost mikrobiote u crijevima ljudi i ostalih metazoa je ključna za razumijevanje koevolucije između metazoa i bakterija.[9][10] Mikrobiota ima ključnu ulogu u imunskim i metaboličkim odgovorima crijeva putem svojih proizvoda fermentacije (kratkolančana masna kiselina), acetat.[11]

Preovlađujuće vrste

bakterije|bakterija]] na ljudskoj koži

Sve biljke i životinje, od jednostavnih oblika života do ljudi, žive u bliskoj vezi sa mikrobnim organizmima.[12] Nekoliko napredaka je dovelo do percepcije mikrobioma, uključujući:

Biolozi su shvatili da mikrobi čine važan dio fenotipa organizma, daleko izvan povremene simbiotske studije slučaja.[13]

Mikrobiota prema domaćinu uredi

 
Patogena mikrobiota koja izaziva upalu u plućima

Ljudi uredi

Glavni članak: Ljudska mikrobiota

Ljudska mikrobiota uključuje bakterije, gljive, archaea i viruse. Mikroživotinje koje žive na ljudskom tijelu su isključene. Ljudski mikrobiom odnosi se na njihove kolektivne genome.[14]

Ljudi su kolonizirani mnogim mikroorganizmima; uobičajena procjena je bila da ljudi žive sa deset puta više neljudskih nego ljudskih ćelija; novije procjene su ovo smanjile na 3:1, pa čak i na oko 1:1.[15][16][17][18]

U stvari, oni su toliko mali da na ljudskom tijelu postoji oko 100 triliona mikrobiote.[19]

Projekt ljudskog mikrobioma sekvencirao je genom ljudske mikrobiote, fokusirajući se posebno na mikrobiotu koja normalno nastanjuje kožu, usta, nos, probavni trakt i vaginu.[14] Dostigao je prekretnicu 2012. godine kada je objavio prve rezultate.[20]

Ostale životinje uredi

  • Vodozemci imaju mikrobiotu na svojoj koži.[21] Neke vrste mogu nositi gljivicu pod nazivom Batrachochytrium dendrobatidis, koja kod drugih može uzrokovati smrtonosnu infekciju zvanu hitridiomikoza u zavisnosti od njihovog mikrobioma, odupirući se kolonizaciji patogena ili inhibirajući njihov rast antimikrobnim kožnim peptidima.[22]
  • Novorođeni torbari se rađaju sa histološki nezrelim imunskim tkivom i nisu u stanju izgraditi vlastitu specifičnu imunsku odbranu. Stoga se u velikoj mjeri oslanjaju na imunski sistem svoje majke [23] and the milk [24] for their protection. Most marsupials have pouches, and their own microbiota changes throughout the reproductive stages: oestrus, birth/oestrus, and post-oestrus.[25] U nekim vrećicama i kožnim izlučevinama identificirani su antimikrobni peptidi, koji vjerovatno podržavaju mlade u ovom ranjivom trenutku.
  • Kod sisara, biljojedi poput goveda zavise od svog mikrobioma buraga za pretvaranje celuloze u proteine, kratkolančane masne kiseline i plinove. Metodi kulture ne mogu pružiti informacije o svim prisutnim mikroorganizmima. Komparativne metagenomske studije dale su iznenađujući rezultat da pojedinačna goveda posjeduju izrazito različite strukture zajednice, predviđeni fenotip i metaboličke potencijale,[26] iako su bili hranjeni identičnom hranom, bili su smješteni zajedno i očigledno su bili funkcionalno identični u korištenju resursa biljnog ćelijskog zida.
  • Miševi su postali najproučavaniji sisari u pogledu njihovih mikrobioma. Mikrobiota crijeva je proučavana u vezi s alergijskom bolešću dišnih puteva, gojaznošću, gastrointestinalnim bolestima i dijabetesom. Perineonatusna promjena mikrobiote kroz niske doze antibiotika može imati dugotrajne efekte na buduću osjetljivost na alergijske bolesti dišnih puteva. Učestalost određenih podskupina mikroba povezana je s ozbiljnošću bolesti. Prisustvo specifičnih mikroba u ranoj fazi postneonatusnog života, daje uputstva za buduće imunske odgovore.[27][28] Kod gnotobiotskih miševa utvrđeno je da određene crijevne bakterije prenose određeni fenotip na miševe bez klica primatelja, koji su promovirali akumulaciju regulatornih T-ćelija debelog crijeva, i sojeva koji su modulirali adipoznost miša i koncentraciju metabolita u cekusnom crijevu.[29] Ovaj kombinatorni pristup omogućava razumijevanje mikrobnih doprinosa ljudskoj biologiji na nivou sistema.[30] Ali i druga mukoidna tkiva kao što su pluća i vagina proučavana su u odnosu na bolesti kao što su astma, alergija i vaginoza.[31]
  • Insekti imaju svoje mikrobiome. Naprimjer, mravi rezači listova formiraju ogromne podzemne kolonije koje svake godine beru stotine kilograma lišća i nisu u stanju direktno probaviti celulozu u lišću. Oni održavaju vrtove gljiva kao primarni izvor hrane kolonije. Dok sama gljiva ne vari celulozu, mikrobna zajednica koja sadrži različite bakterije to čini. Analiza genoma mikrobne populacije otkrila je mnoge gene koji imaju ulogu u varenju celuloze. Predviđeni profil enzima ovog mikrobioma koji razgrađuje ugljikohidrate sličan je profilu goveđeg buraga, ali sastav vrsta je gotovo potpuno drugačiji.[32] Mikrobiota crijeva voćne mušice može uticati na izgled njenog crijeva, utičući na brzinu obnavljanja epitela, razmak između ćelija i sastav različitih tipova ćelija u epitelu.[33] Kada je moljac Spodoptera exigua zaražen bakulovirusom, geni povezani sa imunošćui se smanjuju i količina njegove crijevne mikrobiote se povećava.[34] U crijevu diptera, enteroendokrine ćelije osjećaju metabolite koji potiču iz crijevne mikrobiote i koordiniraju antibakterijske, mehaničke i metaboličke grane urođenog imunskog odgovora crijeva domaćina na komensalnu mikrobiotu.[35]
  • Ribe imaju svoje mikrobiome, uključujući kratkotrajne vrste Nothobranchius furzeri (tirkizna morska riba). Prenošenje mikrobiote crijeva iz mladih ubojica u sredovečne ubojice značajno produžava životni vijek sredovječne ubojice.[36]

Također pogledajte uredi

Reference uredi

  1. ^ Dastogeer, K.M., Tumpa, F.H., Sultana, A., Akter, M.A. and Chakraborty, A. (2020) "Plant microbiome–an account of the factors that shape community composition and diversity". Plant Biology , 23: 100161. doi:10.1016/j.cpb.2020.100161.  Materijal je kopiran iz ovog izvora, koji je dostupan na linku Creative Commons Attribution 4.0 International License.
  2. ^ De Sordi, Luisa; Lourenço, Marta; Debarbieux, Laurent (2019). "The battle within: interactions of bacteriophages and bacteria in the gastrointestinal tract". Cell Host & Microbe. 25 (2): 210–18. doi:10.1016/j.chom.2019.01.018. PMID 30763535. S2CID 73455329.
  3. ^ Peterson, J; Garges, S; et al. (2009). "The NIH Human Microbiome Project". Genome Research. NIH HMP Working Group. 19 (12): 2317–23. doi:10.1101/gr.096651.109. PMC 2792171. PMID 19819907.
  4. ^ {{cite journal |last1=Backhed|first1=F. |last2=Ley|first2=R. E. |last3=Sonnenburg|first3=J. L. |last4=Peterson|first4=D. A. |last5=Gordon |first5=J. I. |year=2005 |title=Host-Bacterial Mutualism in the Human Intestine |journal=[[Science |volume=307 |issue=5717 |pages=1915–20 |bibcode=2005Sci...307.1915B |doi=10.1126/science.1104816 |pmid=15790844 |s2cid=6332272}}
  5. ^ Turnbaugh, P. J.; Ley, R. E.; Hamady, M.; Fraser-Liggett, C. M.; Knight, R.; Gordon, J. I. (2007). "The Human Microbiome Project". Nature. 449 (7164): 804–10. Bibcode:2007Natur.449..804T. doi:10.1038/nature06244. PMC 3709439. PMID 17943116.
  6. ^ Ley, R. E.; Peterson, D. A.; Gordon, J. I. (2006). "Ecological and Evolutionary Forces Shaping Microbial Diversity in the Human Intestine". Cell. 124 (4): 837–48. doi:10.1016/j.cell.2006.02.017. PMID 16497592. S2CID 17203181.
  7. ^ Salvucci, E. (2016). "Microbiome, holobiont and the net of life". Critical Reviews in Microbiology. 42 (3): 485–94. doi:10.3109/1040841X.2014.962478. PMID 25430522. S2CID 30677140.
  8. ^ Guerrero, R.; Margulis, Lynn; Berlanga, M. (2013). "Symbiogenesis: The holobiont as a unit of evolution". International Microbiology. 16 (3): 133–43. doi:10.2436/20.1501.01.188. PMID 24568029.
  9. ^ Davenport, Emily R et al. "The human microbiome in evolution". BMC Biology. vol. 15,1 127. 27 Dec. 2017, doi:10.1186/s12915-017-0454-7
  10. ^ "Evolution of the human gut flora". Andrew H. Moeller, Yingying Li, Eitel Mpoudi Ngole, Steve Ahuka-Mundeke, Elizabeth V. Lonsdorf, Anne E. Pusey, Martine Peeters, Beatrice H. Hahn, Howard Ochman. Proceedings of the National Academy of Sciences. Nov 2014, 111 (46) 16431-35; doi: 10.1073/pnas.1419136111
  11. ^ Jugder, Bat-Erdene; Kamareddine, Layla; Watnick, Paula I. (2021). "Microbiota-derived acetate activates intestinal innate immunity via the Tip60 histone acetyltransferase complex". Immunity. 54 (8): 1683–97.e3. doi:10.1016/j.immuni.2021.05.017. ISSN 1074-7613. PMC 8363570 Provjerite vrijednost parametra |pmc= (pomoć). PMID 34107298 Provjerite vrijednost parametra |pmid= (pomoć).
  12. ^ Mendes, R.; Raaijmakers, J.M. (2015). "Cross-kingdom similarities in microbiome functions". The ISME Journal. 9 (9): 1905–1907. doi:10.1038/ismej.2015.7. PMC 4542044. PMID 25647346.
  13. ^ a b c d Bosch, T. C. G.; McFall-Ngai, M. J. (2011). "Metaorganisms as the new frontier". Zoology. 114 (4): 185–190. doi:10.1016/j.zool.2011.04.001. PMC 3992624. PMID 21737250.
  14. ^ a b Sherwood, Linda; Willey, Joanne; Woolverton, Christopher (2013). Prescott's Microbiology (9th izd.). New York: McGraw Hill. str. 713–721. ISBN 9780073402406. OCLC 886600661.
  15. ^ American Academy of Microbiology FAQ: Human Microbiome Arhivirano 31. 12. 2016. na Wayback Machine January 2014
  16. ^ Judah L. Rosner for Microbe Magazine, Feb 2014. Ten Times More Microbial Cells than Body Cells in Humans?
  17. ^ Alison Abbott for Nature News. Jan 8 2016 Scientists bust myth that our bodies have more bacteria than human cells
  18. ^ Sender, R; Fuchs, S; Milo, R (Jan 2016). "Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans". Cell. 164 (3): 337–40. doi:10.1016/j.cell.2016.01.013. PMID 26824647. S2CID 1790146.
  19. ^ "On and in You." Micropia, www.micropia.nl/en/discover/stories/on-and-in-you/#:~:text=They're%20on%20you%2C%20in,re%20known%20as%20human%20microbiota.
  20. ^ "NIH Human Microbiome Project defines normal bacterial makeup of the body". NIH News. 13. 6. 2012.
  21. ^ Bataille, A; Lee-Cruz, L; Tripathi, B; Kim, H; Waldman, B (Jan 2016). "Microbiome Variation Across Amphibian Skin Regions: Implications for Chytridiomycosis Mitigation Efforts". Microb. Ecol. 71 (1): 221–32. doi:10.1007/s00248-015-0653-0. PMID 26271741. S2CID 12951957.
  22. ^ Woodhams DC, Rollins-Smith LA, Alford RA, Simon MA, Harris RN (2007). "Innate immune defenses of amphibian skin: antimicrobial peptides and more". Animal Conservation. 10 (4): 425–8. doi:10.1111/j.1469-1795.2007.00150.x. S2CID 84293044.
  23. ^ Old JM, Deane EM (2000). "Development of the immune system and immunological protection in marsupial pouch young". Developmental and Comparative Immunology. 24 (5): 445–454. doi:10.1016/S0145-305X(00)00008-2. PMID 10785270.
  24. ^ Stannard HJ, Miller RD, Old JM (2020). "Marsupial and monotreme milk – a review of its nutrients and immune properties". PeerJ. 8: e9335. doi:10.7717/peerj.9335. PMC 7319036. PMID 32612884.
  25. ^ Old JM, Deane EM (1998). "The effect of oestrus and the presence of pouch young on aerobic bacteria isolated from the pouch of the tammar wallaby, Macropus eugenii". Comparative Immunology Microbiology and Infectious Diseases. 21 (4): 237–245. doi:10.1016/s0147-9571(98)00022-8. PMID 9775355.
  26. ^ Brulc JM; Antonopoulos DA; Miller MEB; et al. (2009). "Gene-centric metagenomics of the fiber-adherent bovine rumen microbiome reveals forage specific glycoside hydrolases". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106 (6): 1948–53. Bibcode:2009PNAS..106.1948B. doi:10.1073/pnas.0806191105. PMC 2633212. PMID 19181843.
  27. ^ Russell SL, Gold MJ; et al. (maj 2012). "Early life antibiotic-driven changes in microbiota enhance susceptibility to allergic asthma". EMBO Rep. 13 (5): 440–7. doi:10.1038/embor.2012.32. PMC 3343350. PMID 22422004.
  28. ^ Russell SL, Gold MJ, et al. (Aug 2014). "Perinatal antibiotic-induced shifts in gut microbiota have differential effects on inflammatory lung diseases". J Allergy Clin Immunol. 135 (1): 100–9. doi:10.1016/j.jaci.2014.06.027. PMID 25145536.
  29. ^ Turnbaugh PJ, et al. (Dec 2006). "An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest". Nature. 444 (7122): 1027–31. Bibcode:2006Natur.444.1027T. doi:10.1038/nature05414. PMID 17183312. S2CID 4400297.
  30. ^ Faith JJ, Ahern PP, Ridaura VK, et al. (Jan 2014). "Identifying gut microbe-host phenotype relationships using combinatorial communities in gnotobiotic mice". Sci. Transl. Med. 6 (220): 220. doi:10.1126/scitranslmed.3008051. PMC 3973144. PMID 24452263.
  31. ^ Barfod, KK; Roggenbuck, M; Hansen, LH; Schjørring, S; Larsen, ST; Sørensen, SJ; Krogfelt, KA (2013). "The murine lung microbiome in relation to the intestinal and vaginal bacterial communities". BMC Microbiol. 13: 303. doi:10.1186/1471-2180-13-303. PMC 3878784. PMID 24373613.
  32. ^ Suen; Scott JJ; Aylward FO; et al. (2010). Sonnenburg, Justin (ured.). "An Insect Herbivore Microbiome with High Plant Biomass-Degrading Capacity". PLOS Genet. 6 (9): e1001129. doi:10.1371/journal.pgen.1001129. PMC 2944797. PMID 20885794.
  33. ^ Broderick, Nichole A.; Buchon, Nicolas; Lemaitre, Bruno (2014). "Microbiota-Induced Changes in Drosophila melanogaster Host Gene Expression and Gut Morphology". mBio. 5 (3): e01117–14. doi:10.1128/mBio.01117-14. PMC 4045073. PMID 24865556.
  34. ^ Jakubowska, Agata K.; Vogel, Heiko; Herrero, Salvador (maj 2013). "Increase in Gut Microbiota after Immune Suppression in Baculovirus-infected Larvae". PLOS Pathog. 9 (5): e1003379. doi:10.1371/journal.ppat.1003379. PMC 3662647. PMID 23717206.
  35. ^ Watnick, Paula I.; Jugder, Bat-Erdene (1. 2. 2020). "Microbial Control of Intestinal Homeostasis via Enteroendocrine Cell Innate Immune Signaling". Trends in Microbiology (jezik: engleski). 28 (2): 141–149. doi:10.1016/j.tim.2019.09.005. ISSN 0966-842X. PMC 6980660. PMID 31699645.
  36. ^ Tibbs TN, Lopez LR, Arthur JC (2019). "The influence of the microbiota on immune development, chronic inflammation, and cancer in the context of aging". Microbial Cell. 6 (8): 324–334. doi:10.15698/mic2019.08.685. PMC 6685047. PMID 31403049.


Šablon:Mikroorganizmi Šablon:Mikrobiota

 Portal Biologija
 Portal Medicina
Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Mikrobiota&oldid=3494785"