Genetiker der Johns Hopkins University und eine ganze Reihe von Forschern im ganzen Land, darunter auch Studenten, arbeiten daran, das riesige und weitgehend unbekannte Bodenmikrobiom der Vereinigten Staaten zu katalogisieren.
Das Projekt, eine der größten jemals unternommenen Mikrobiomstudien, bei der die neueste DNA-Analysetechnologie zum Einsatz kommt, hat bereits zur Entdeckung von mehr als 1.000 neuen Bakterienstämmen und noch nie zuvor gesehenen Mikroben geführt – immer noch nur ein winziger Bruchteil der mikrobiellen dunklen Materie.
„Diese wissenschaftliche Lücke, die wir im Bereich der mikrobiellen Vielfalt zu schließen versuchen, kann nur durch dieses Netzwerk von Wissenschaftlern und Studierenden in den gesamten Vereinigten Staaten geschlossen werden“, sagte der Hauptautor Michael Schatz , ein führender Genomik-Experte, der an der Kartierung des menschlichen Genoms sowie der Genome vieler anderer Tier- und Pflanzenarten mitgewirkt hat. „Der Boden ist der biologisch aktivste Lebensraum der Erde, doch wir haben bisher nur einen winzigen Bruchteil des darin vorkommenden Lebens erfasst.“
Das vom Bund finanzierte Projekt wird in Nature Genetics beschrieben .
Der Boden ist der artenreichste Lebensraum der Erde und Heimat von mehr als der Hälfte aller existierenden Arten, darunter Wirbeltiere, Gliederfüßer, Ringelwürmer, Fadenwürmer, Pflanzen und Pilze sowie Millionen von Bakterien, Archaeen, Bakteriophagen und anderen mikrobiellen Arten.
Bestimmte Mikroorganismen im Boden sind für ökologische Funktionen, von denen Mensch, Tier und Pflanze abhängen, von entscheidender Bedeutung. Andere fördern Antibiotikaresistenzen, die die menschliche Gesundheit gefährden, indem sie Bakterien und Viren ermöglichen, gegen Antibiotika und andere Medikamente resistent zu werden.
Schätzungsweise 99 % der Bodenmikroorganismen sind noch unerforscht oder Teil dessen, was Wissenschaftler als mikrobielle „dunkle Materie“ bezeichnen. Mit zahlreichen Forschern in den meisten Bundesstaaten des Landes, die mit modernster DNA-Analysetechnologie ausgestattet sind, hofft dieses Team, Fortschritte zu erzielen.
Das BioDiversity and Informatics for Genomics Scholars (BioDIGS)-Konsortium umfasst mehr als 40 Standorte in den USA. Das Team besteht aus rund 150 Personen, darunter Forschende aus Dutzenden von Institutionen und viele Studierende.
Das Projekt wurde teilweise vom MetaSUB-Konsortium inspiriert , einer Studie, die 2010 ins Leben gerufen wurde, um Mikroben aus jeder U-Bahn-Station in New York City zu sammeln und zu untersuchen und die sich schließlich zu einem globalen Vorhaben entwickelte.
credits
Das BioDiversity and Informatics for Genomics Scholars BioDIGS
Das große Forschungsteam sammelt Bodenproben aus städtischen und ländlichen Gebieten und analysiert diese, um genetische Zusammenhänge und Muster zwischen Boden, Umwelt und menschlicher Gesundheit zu erkennen. Jüngste technologische Fortschritte in der DNA-Analyse, insbesondere die Langsequenzierung, machen dies möglich. Das Team nutzt dieselbe hochentwickelte Technologie, die auch zur Entschlüsselung der letzten Abschnitte des menschlichen Genoms eingesetzt wurde.
BioDIGS hat Proben aus allen Teilen des Landes und aus unterschiedlichsten Geländen gesammelt. Im Großraum Baltimore haben Teams Proben von Spielplätzen, bewaldeten Bächen und beliebten Wanderwegen entnommen. Das Team der Spelman University in Atlanta sammelte Proben in der Nähe einer Altlastenfläche. Andere Forscher untersuchten alles von landwirtschaftlichen Betrieben und Rasenflächen bis hin zu Wildwiesen, Wäldern und Parks.
