利用微生物社区评估环境污染bet188真人

多机构研究团队超过30的科学家发现,统计分析的DNA从自然微生物群落可以用来准确地识别环境污染物和作为定量地球化学生物传感器。bet188真人

“自然微生物群落结构变化引起的污染物持久污染物本身已经察觉后,“特里·哈森说,一个国际公认的权威微生物生态学的研究。“这意味着这些微生物群落的DNA可以用作法医工具测量人为对环境的影响。”bet188真人

在这项研究中,确定的谜合作者最独立和有趣的地下水集群从25年的监测数据收集在橡树岭熊溪流域。这个分水岭是一个至关重要的网站的早期发展核武器在曼哈顿计划和港口壮观的地球化学梯度。然后合作者收集大量的微生物DNA样本识别井结合其他28物理/化学特性。

“我们采样的井通常包含大量的微粒在地下水,造成容易堵塞的过滤器我们收集DNA,“安德里亚·罗卡说博士后副海森的研究小组,花了三个月收集样本的分水岭。“我们必须改变我们的过滤器每次阻塞,直到我们获得我们需要四升的地下水。有时候这意味着改变过滤器五到六倍的原因之一。”

DNA分析的数据采集地下水样品进行了通过技术叫做“监督机器学习,”谜团队应用于高通量DNA测序数据。

“因为微生物群落不断感知和响应他们的环bet188真人境,他们形成一个无处不在的环境监测网络,可以通过DNA测序,以数字化”海森说。“我们的想法是决定是否和如何利用社区信息编码在细菌定量描述环境。”bet188真人

虽然先前的研究表明,特定的蛋白质或整个细菌细胞可以作为生物传感器环境信号转化为机器可读的数据,谜的重点研究的集成信息从包含数十亿细胞和原生细菌社区包括成千上万的分类群。bet188真人

只有16 s rRNA基因的测序数据,仅谜团队能够定量生产的丰富目录”26日地球化学特征”从93年地下水井具有不同的地球化学特征。这些特性被用来预测污染。预测铀污染地下水的精度是88%左右,和硝酸盐污染预测的精度是73%左右。

“我们的工作表明,了解细菌的存在使我们能够推断出一些关于现在或过去的化学的网站,”Eric Alm说,麻省理工学院微生物学家和这个项目的主要研究者之一。“下一个大的挑战将是理解为什么不同的细菌与不同环境条件。”

随着人口的持续增长和工业化的发展中国家继续扩张,人类活动对环境的影响只会加剧。测量这些影响的原因和后果是一个挑战,科学必须满足。谜项目演示了一个路径实现这一目标。

“需要一个完整的团队来解决这样的大问题,”保罗•亚当斯表示,国家林业局实验室研究经理谜。“这些自然微生物群落的工作亮点可通过跨学科研究,利用谜科学专家在现场采样、高通bet188真人量测序,并计算分析。”