The human microbiota consists of the 10-100 trillion symbiotic microbial cells harbored by each person, primarily bacteria in the gut; the human microbiome consists of the genes these cells harbor[1]. Microbiome projects worldwide have been launched with the goal of understanding the roles that these symbionts play and their impacts on human health[2, 3]. Just as the question, “what is it to be human?”, has troubled humans from the beginning of recorded history, the question, “what is the human microbiome?” has troubled researchers since the term was coined by Joshua Lederberg in 2001 [4]. Specifying the definition of the human microbiome has been complicated by confusion about terminology: for example, “microbiota” (the microbial taxa associated with humans) and “microbiome” (the catalog of these microbes and their genes) are often used interchangeably. In addition, the term “metagenomics” originally referred to shotgun characterization of total DNA, although now it is increasingly being applied to studies of marker genes such as the 16S rRNA gene. More fundamentally, however, new findings are leading us to question the concepts that are central to establishing the definition of the human microbiome, such as the stability of an individual's microbiome, the definition of the OTUs (Operational Taxonomic Units) that make up the microbiota, and whether a person has one microbiome or many. In this review, we cover progress towards defining the human microbiome in these different respects.
Studies of the diversity of the human microbiome started with Antonie van Leewenhoek, who, as early as the 1680s, had compared his oral and fecal microbiota. He noted the striking differences in microbes between these two habitats and also between samples from individuals in states of health and disease in both of these sites [5, 6].Thus, studies of the profound differences in microbes at different body sites, and between health and disease, are as old as microbiology itself. What is new today is not the ability to observe these obvious differences, but rather the ability to use powerful molecular techniques to gain insight into why these differences exist, and to understand how we can affect transformations from one state to another.
Culture-independent methods for characterizing the microbiota, together with a molecular phylogenetic approach to organizing life's diversity, provided a fundamental breakthrough in allowing researchers to compare microbial communities across environments within a unified phylogenetic context (reviewed in [7]). Although host-associated microbes are presumably acquired from the environment, the composition of the mammalian microbiota, especially in the gut, is surprisingly different from free-living microbial communities [8]. In fact, an analysis of bacterial diversity from free-living communities in terrestrial, marine, and freshwater environments as well as communities associated with animals suggests that the vertebrate gut is an extreme [8]. In contrast, bacterial communities from environments typically considered extreme, such as acidic hot springs and hydrothermal vents, are similar to communities in many other environments[9]. This suggests that coevolution between vertebrates and their microbial consortia over hundreds of millions of years has selected for a specialized community of microbes that thrive in the gut's warm, eutrophic, and stable environment[8]. In the human gut and across human-associated habitats, bacteria comprise the bulk of the biomass and diversity, though archaea, eukaryotes, and viruses are also present in smaller numbers and should not be neglected[10, 11].
โดยไมโครไบโ ้าของมนุษย์ประกอบด้วย 10-100 ล้านล้านชนิดจุลินทรีย์เซลล์ harbored โดยแต่ละบุคคล โดยแบคทีเรียในลำไส้ ; ไมโครไบโ มนุษย์ประกอบด้วยยีนเซลล์เหล่านี้ท่าเรือ [ 1 ] โครงการไมโครไบโ ทั่วโลกมีการเปิดตัวกับเป้าหมายของความเข้าใจบทบาทที่ symbionts เหล่านี้เล่นและผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ [ 2 , 3 ] เช่นเดียวกับคำถาม" นี่มันเป็นมนุษย์หรือไม่ " รบกวนมนุษย์ จากจุดเริ่มต้นของการบันทึกประวัติศาสตร์ คำถาม " อะไรคือไมโครไบโ มนุษย์ ? " นักวิจัยมีปัญหาเนื่องจากระยะเวลาตั้งขึ้นโดยโจชัว ลีเดอร์เบิร์ก 2001 [ 1 ] การระบุความหมายของไมโครไบโ มนุษย์มีความซับซ้อนโดยความสับสนเกี่ยวกับคำศัพท์ : ตัวอย่างเช่น" ไมโครไบโ ้า " ( จุลินทรีย์และความสัมพันธ์กับมนุษย์ ) และ " ไมโครไบโ " ( แคตตาล็อกของจุลินทรีย์เหล่านี้ และยีนของพวกเขา ) มักจะใช้สลับ นอกจากนี้ คำว่า " เมตะจีโนมิก " เจ้าตัวเดิมปืนลูกซองลักษณะของดีเอ็นเอทั้งหมด ถึงแม้ว่าตอนนี้มันเป็นมากขึ้นจะถูกใช้เพื่อการศึกษาเครื่องหมายพันธุกรรมเช่น 16S rRNA ยีน พื้นฐานเพิ่มเติม อย่างไรก็ตามผลการวิจัยใหม่จะนำเราไปยังคำถามแนวคิดที่เป็นศูนย์กลางในการสร้างความหมายของไมโครไบโ มนุษย์ เช่น ความมั่นคงของบุคคล ไมโครไบโ , นิยามของหน่วยปฏิบัติการในอนุกรมวิธาน ) ซึ่งทำให้ไมโครไบโ ้า และไม่ว่าคนหนึ่งไมโครไบโ หรือหลาย ในการตรวจสอบนี้เราครอบคลุมความคืบหน้าต่อการกำหนดไมโครไบโมนุษย์ในการเคารพเหล่านี้แตกต่างกัน
ศึกษาความหลากหลายของมนุษย์ antonie ไมโครไบโเริ่มต้นด้วยรถตู้ leewenhoek , ที่ , เร็ว 1660 ได้เทียบของเขาในช่องปากและอุจจาระไมโครไบโ ้า .เขาสังเกตเห็นความแตกต่างที่โดดเด่นในจุลินทรีย์ระหว่างทั้งสองที่อยู่อาศัยและระหว่างตัวอย่างจากบุคคลในรัฐของสุขภาพและโรคในทั้งสองของเว็บไซต์เหล่านี้ [ 5 , 6 ] ดังนั้น การศึกษาของความแตกต่างที่ลึกซึ้งในจุลินทรีย์ที่เว็บไซต์ของร่างกายที่แตกต่างกันและระหว่างสุขภาพและโรคที่เป็นเช่นเดิมเป็นภาควิชาจุลชีววิทยา นั่นเอง มีอะไรใหม่ในวันนี้ จะไม่ ความสามารถในการ สังเกต ความแตกต่างที่ชัดเจนเหล่านี้แต่ความสามารถในการใช้เทคนิคโมเลกุลที่มีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มความเข้าใจถึงความแตกต่างเหล่านี้มีอยู่ และเข้าใจว่าเราสามารถส่งผลกระทบต่อการแปลงจากรัฐหนึ่งไปยังอีก
วัฒนธรรมอิสระวิธีการในลักษณะไมโครไบโ ้าด้วยกันด้วยวิธีการวิวัฒนาการโมเลกุลจัดความหลากหลายของชีวิตให้แก่นักวิจัยเปรียบเทียบพื้นฐานให้ประชากรจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมภายในตัว ซึ่งบริบท ( ดูใน [ 7 ] ) แม้ว่าโฮสต์ที่เกี่ยวข้องจุลินทรีย์ สันนิษฐานว่าได้มาจากสิ่งแวดล้อม องค์ประกอบของไมโครไบโ ้า ) โดยเฉพาะในทางเดินอาหาร , อย่างแตกต่างจากจุลินทรีย์อิสระชุมชน [ 8 ] ในความเป็นจริงการวิเคราะห์ความหลากหลายของแบคทีเรียจากชุมชนอิสระในภาคพื้นดิน ในทะเลและน้ำจืด รวมทั้งสภาพแวดล้อมชุมชนที่เกี่ยวข้องกับสัตว์แสดงให้เห็นว่าไส้ในสัตว์มีกระดูกสันหลังเป็นสุดโต่ง [ 8 ] ในทางตรงกันข้ามของชุมชนจากสภาพแวดล้อมโดยทั่วไปถือว่าสุดโต่ง เช่น น้ำพุร้อน ซึ่ง hydrothermal ventsมีลักษณะคล้ายคลึงกับชุมชนในสภาพแวดล้อมอื่น ๆอีกมากมาย [ 9 ] นี้แสดงให้เห็นว่าระหว่างสัตว์มีกระดูกสันหลัง consortia ของจุลินทรีย์และวิวัฒนาการหลายล้านปีได้เลือกมาเฉพาะของชุมชนจุลินทรีย์ที่เจริญในที่อุทรอบอุ่น ยูโทรฟิก และสภาพแวดล้อมที่มีเสถียรภาพ [ 8 ] ในลำไส้ของมนุษย์และมนุษย์สัมพันธ์ในถิ่นอาศัยแบคทีเรีย ประกอบด้วยกลุ่มของชีวมวลและความหลากหลาย แม้ว่าอาร์เคียยูแคริโอต , และไวรัสยังมีอยู่ในตัวเลขที่มีขนาดเล็กลง และไม่ควรละเลย
[ 10 , 11 ]
การแปล กรุณารอสักครู่..
![](//thimg.ilovetranslation.com/pic/loading_3.gif?v=b9814dd30c1d7c59_8619)