เป็นครั้งแรกที่สิ่งมีชีวิตต้องการธาตุแรร์เอิร์ธเพื่อความอยู่รอด
ระวัง ผู้ใช้สมาร์ทโฟน: สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ แบคทีเรียอาจอยู่หลังธาตุหายากของคุณ จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดแห่งหนึ่งของโลก หลุมโคลนภูเขาไฟที่มีกำมะถัน ต้องการโลหะที่มีคุณค่าทางอุตสาหกรรมหลายชนิดเพื่อสร้างเอนไซม์ที่สำคัญ ถึงแม้ว่าธาตุแรร์เอิร์ธจะเคยพบมาก่อนในพืชและจุลินทรีย์ แต่แบคทีเรียในบ่อโคลนเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่รู้จักกันดีว่าต้องการธาตุเหล่านี้เพื่อความอยู่รอด
Methylacididophilum fumariolicum อาศัยอยู่ในแอ่งภูเขาไฟนอกเมือง Naples ประเทศอิตาลี ซึ่งทนต่ออุณหภูมิที่ร้อนจัดและโคลนที่มีกรดเหมือนน้ำมะนาว นักวิทยาศาสตร์นำโดย Huub Op den Camp นักจุลชีววิทยาจากมหาวิทยาลัย Radboud University Nijmegen ในเนเธอร์แลนด์ ค้นพบแบคทีเรียในปี 2550 และนำมันกลับมาที่ห้องแล็บ ซึ่งพวกเขาประสบปัญหาในการเอาชีวิตรอดในอาหารเลี้ยงเชื้อมาตรฐาน แบคทีเรียเจริญเติบโตได้ก็ต่อเมื่อนักวิทยาศาสตร์เติมน้ำจากบ้านเดิมเท่านั้น
เพื่อให้เข้าใจจุลินทรีย์ได้ดีขึ้น Thomas Barends นักชีวเคมีที่สถาบัน Max Planck เพื่อการวิจัยทางการแพทย์ในไฮเดลเบิร์ก ประเทศเยอรมนี ได้สำรวจโครงสร้างสามมิติของเมทานอลดีไฮโดรจีเนสในเวอร์ชันของM. fumariolicumซึ่งเป็นเอนไซม์สำคัญที่แบคทีเรียใช้และอีกหลายชนิด อื่น ๆ ที่เก็บเกี่ยวพลังงานจากก๊าซมีเทน Barends พบว่าในขณะที่สปีชีส์เคี้ยวมีเธนทำการศึกษาก่อนหน้านี้ใส่อะตอมแคลเซียมเข้าไปในเอนไซม์M. fumariolicumใช้โลหะที่แตกต่างกัน แต่ในการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ เขาไม่พบองค์ประกอบที่เหมาะสมกับโครงสร้างของเอนไซม์
ในขณะเดียวกันทีมของ Op den Camp ได้ค้นพบว่าแอ่งโคลนที่ M. fumariolicumอาศัยอยู่มีธาตุดินที่หายากมากกว่าในที่อื่น ๆ ส่วนใหญ่ที่แบคทีเรียอาศัยอยู่ ดังนั้นพวกเขาจึงแนะนำให้ Barends ลองใช้ซีเรียมในการจำลองของเขา ซีเรียมเป็นธาตุหายากที่มีมากที่สุดในโลก แต่ไม่เคยมีอยู่ในเอนไซม์มาก่อน “ฉันคิดว่า ‘ไม่มีทาง ที่ไม่เคยเกิดขึ้นในชีววิทยา’” Barends กล่าว แต่เขาใส่ไว้ในแบบจำลองของเขาและมันใช้ได้ผล
เพื่อยืนยันผลการจำลอง นักวิทยาศาสตร์ได้เพาะจุลินทรีย์ที่มีธาตุหายากหลายชนิด และพบว่าจุลินทรีย์เจริญเติบโตได้ดีพอๆ กันเมื่อรับประทานแลนทานัม ซีเรียม พราซีโอไดเมียม หรือนีโอไดเมียม นักวิจัยยังได้วิเคราะห์เมทานอลดีไฮโดรจีเนสของแบคทีเรียและพบร่องรอยขององค์ประกอบใดก็ตามที่พวกเขาเพิ่มเข้าไป เป็นการยืนยันว่าเอ็นไซม์เก็บองค์ประกอบเหล่านั้นไว้ นักวิทยาศาสตร์รายงานการค้นพบของพวกเขา ใน วันที่ 12 กันยายนในEnvironmental Microbiology
Op den Camp และ Barends คิดว่าM. fumariolicumอาจเป็นเพียงแบคทีเรียชนิดแรกในหลาย ๆ ชนิดที่พบว่าอาศัยธาตุหายาก Barends กล่าวว่า “อาจเป็นเพราะคนไม่เคยมอง
งานนี้จะเป็นแรงบันดาลใจให้นักวิจัยคนอื่น ๆ ทบทวนข้อมูลเพื่อหาคำแนะนำของจุลินทรีย์โดยใช้โลหะที่หายาก Marina Kalyuzhnaya นักจุลชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเทิลคาดการณ์ “ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าเราจะได้เห็นเอกสารเกี่ยวกับเรื่องนี้มากขึ้น” เธอกล่าว
คริส แอนโธนี นักชีวเคมีเกษียณจากมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตันในอังกฤษ ผู้ค้นพบเมทานอล ดีไฮโดรจีเนสเมื่อ 50 ปีก่อน เห็นด้วยว่าธาตุหายากในจุลชีววิทยามีน้อยกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิด เขากล่าวว่า “ถ้าฉันมีห้องแล็บตอนนี้ ฉันจะวิ่งไปรอบๆ เพื่อทดสอบทุกอย่างเพื่อดูว่าจะหาเจอหรือไม่”
แยกแยะจุดอ่อน
การศึกษาเกี่ยวกับไมโครไบโอมได้ผลิตเอกสารที่ร้อนแรงที่สุดในวิชาชีววิทยาในปัจจุบัน แต่อย่างที่ฉันค้นพบ ผลลัพธ์ในห้องทดลองหนึ่งอาจไม่ตรงกับผลลัพธ์จากอีกห้องหนึ่งเสมอไป สำหรับ Rashmi Sinha นักระบาดวิทยาจากสถาบันมะเร็งแห่งชาติและคนอื่นๆ ความขัดแย้งระหว่างห้องปฏิบัติการหมายความว่าข้อสรุปเกี่ยวกับผลกระทบของจุลินทรีย์ต่อสุขภาพนั้นไม่สามารถเชื่อถือได้อย่างเต็มที่ ด้วยเกือบทุกแง่มุมของชีววิทยามนุษย์ขึ้นอยู่กับการกระทำของจุลินทรีย์ นักวิจัยด้านไมโครไบโอมจำเป็นต้องสามารถพึ่งพาข้อมูลของพวกเขาได้
ขั้นตอนแรกในการสังหารมังกรคือการเรียนรู้จุดอ่อนของมัน Sinha เป็นผู้บงการแผนการสำรวจจุดอ่อนในลักษณะที่นักวิทยาศาสตร์รวบรวม ประมวลผล และวิเคราะห์ข้อมูลไมโครไบโอม โปรเจ็กต์นี้เรียกว่าMBQCสำหรับการควบคุมคุณภาพ ไมโครไบโอม ห้องปฏิบัติการชั้นนำจำนวนมากในสาขานี้ลงทะเบียนอย่างใจจดใจจ่อ
ฤดูใบไม้ร่วงปีที่แล้ว นักวิจัยและผู้สังเกตการณ์เกี่ยวกับไมโครไบโอมประมาณ 60 คนได้พบกันที่เมืองร็อกวิลล์ รัฐแมริแลนด์ เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับการทดสอบหาช่องโหว่ในการศึกษาเกี่ยวกับไมโครไบโอม
Sinha และนักจุลชีววิทยา Emma Allen-Vercoe จากมหาวิทยาลัย Guelph ในแคนาดาได้เตรียมตัวอย่างแบคทีเรียหรือ DNA ที่ได้มาตรฐาน 96 ตัวอย่างเพื่อให้นักวิจัยตรวจสอบ ในระยะนำร่องของโครงการ ห้องปฏิบัติการ 15 แห่งได้จัดการและจัดลำดับไมโครไบโอม จากนั้นส่งข้อมูลไปยังห้องปฏิบัติการ 9 แห่งเพื่อทำการวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์
ห้องปฏิบัติการแต่ละแห่งได้รับการสนับสนุนให้ปฏิบัติตามขั้นตอนปกติและจัดทำเอกสารแต่ละขั้นตอนอย่างใกล้ชิด Curtis Huttenhower นักชีววิทยาด้านการคำนวณที่ Harvard School of Public Health กล่าวว่า “น่าแปลกใจที่แต่ละห้องแล็บเลือกทำสิ่งเล็กๆ น้อยๆ มากมายเพียงใด ตัวอย่างเช่น นักวิจัยใช้วิธีการที่หลากหลายในการเปิดแบคทีเรียและดึงดีเอ็นเอออกมา วิธีการวิเคราะห์ก็หลากหลายเช่นกัน
ความคิดไม่ได้ตัดสินว่าตัวเลือกใดดีกว่า นักวิจัยต้องการทราบว่าขั้นตอนใดทำให้เกิดความโกลาหลเข้าสู่ระบบ สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ
