Il Microbiome umano - una nuova impronta digitale potenziale nella prova legale?

Thought LeadersProf. Jack GilbertDirector of The Microbiome CenterUniversity of Chicago

Un'intervista con il professor Jack Gilbert, condotto da Alina Shrourou, BSc.

Che cosa è un microbiome e perché è microbiomes unici ad una persona?

Un microbiome è il totale complessivo dei microbi dei batteri, funghi e virus che vivono dentro il vostro organismo. Sono da ogni parte della vostra interfaccia e nel vostro intestino. I batteri da solo rappresenta 2-3 libbre del vostro Massachusetts dell'organismo.

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Che cosa è interessante è che quando nascete, siete principalmente sterile. Acquistate i microbi da vostra madre e dall'ambiente. Poi, il modo vivete la vostra vita e le cose che interagite con forma il genere di microbi che colonizzano e vivono dentro voi. Ciò provoca il vostro proprio profilo unico e perfino i gemelli monozigoti hanno profili differenti.

Descriva prego il progetto Microbiome di furto con scasso che avete discusso a Pittcon 2018.

Stiamo provando a capire se la nostra impronta batterica può agire come un'impronta digitale e siamo usati come certo genere di strumento legale, come prova della traccia.

Emettiamo intorno 36 milione celle batteriche nel nostro ambiente immediato ogna singolo ora - così se uno scassinatore in una stanza per 10 minuti tocca gli oggetti e lascia alcuni loro batteri, possiamo individuare la loro impronta batterica personale ottenendo alcuni dei batteri presenti nella stanza?

Potrebbe poi essere possibile ordinare le informazioni, come facciamo con DNA umano ad una scena del crimine e quindi identifica quella persona.

È un'idea interessante e dal momento che è un progetto di ricerca molto iniziale che stiamo lavorando sopra con l'istituto nazionale della giustizia.

Come determinate se un organismo microbico è associato con un tratto particolare?

Stiamo provando a vedere se l'impronta batterica che vive dentro noi è correlata in qualche modo con le nostre scelte di stile di vita.

L'impronta che appartiene a voi è molto risoluta da come avete vissuto la vostra vita; se avete avuto animali domestici crescere, se siete cresciuto in una città o in un'azienda agricola ecc, sono tutti scomposti dentro.

I luoghi di lavoro differenti possono determinare che batteri vivono dentro voi, come si sviluppano e come si distribuiscono, in modo da abbiamo voluto vedere se quel correla. Abbiamo sviluppato un database di 12,000 persone eccessive e stiamo correlando quanto simile le nostre impronte false del microbiome degli scassinatori sono alla gente nel nostro database. Ha complicato, ma stiamo ottenendo realmente vicino ad identificare qualcuno tratti di stile di vita basati sull'impronta che microbica lascia ad una scena del crimine.

Che tecniche analitiche siete che usando per identificare i biomarcatori microbici?

Facciamo leva il sequenziamento del genoma, particolarmente le piattaforme di Illumina - l'estrazione del DNA ed amplificazione di PCR, più o meno lo stesso modo come con le sequenze umane del DNA. Identifichiamo un gene particolare presente in tutti i batteri che poi ordiniamo ed usiamo per determinare quali organismi batterici sono presenti negli oggetti differenti e che cosa rende una persona unica.

Poi produciamo un preventivo di probabilità che i vostri batteri sarebbero trovati in un determinato ambiente. Facendo uso delle tecniche statistiche avanzate, proviamo ed identifichiamo se i dati d'ordinamento dei vostri batteri possono collocarvi a quella scena del crimine.

Descriva prego tutti i biomarcatori specifici che già avete identificato in questo progetto.

Il modo in cui analizziamo il microbiota è cercando gli sforzi unici degli organismi. Tutti abbiamo specie di un particolare di Escherichia coli vivere dentro il nostro intestino e tutti abbiamo vita dell'epidermidis dello stafilococco nella nostra interfaccia, ma ciascuno determinato ha uno sforzo con un genotipo e un genoma unici a loro. Si evolve con voi e subisce una mutazione col passare del tempo e chiamiamo quei biomarcatori di mutazioni.

Stiamo usando che informazioni per provare ed identificare se possiamo estrarre le mutazioni genotipiche particolari, o biomarcatori, che sono unici ad una persona.

Se lo stile di vita di una persona può cambiare durante la loro vita, fa questa media che il loro microbiome può anche? In caso affermativo, sono sempre le impronte del microbiome uno strumento accurato dell'identificazione?

Stiamo provando a rispondere ad una domanda molto particolare; se il profilo del microbiome di una persona è stabile e resta con voi durante la vostra vita.

Supponiamo basato su tutti i dati che ci siamo raccolti che abbiamo una composizione basata sforzo unico che è un'impronta digitale del nostro microbiota, ma non abbiamo provato questo e ci sono lotti dei fattori che potrebbero alterare questa teoria.

La parte di questo progetto è di provare ed identificare se la nostra stalla microbica dell'impronta digitale e come la stalla è. Una volta che lasciate una traccia di vostra impronta dei batteri su un televisore o della maniglia della porta, si decompone? Ed in caso affermativo, quanto rapido?

Facendo uso di analisi di Microbiome per ricerca della scena del crimine da AZoNetwork su Vimeo.

Che cosa pensate le tenute future per usando il microbiome unico di una persona in questo modo? O per altre applicazioni?

Il futuro è realmente emozionante. Possiamo potenzialmente utilizzare il microbiome nella scienza legale, ma quella sarebbe nel lontano futuro. Il programma umano del DNA per prova legale ha richiesto le decadi e stiamo iniziando soltanto appena il nostro viaggio.

Che cosa è il più emozionante siamo possiamo anche utilizzare le informazioni del microbiome dentro i nostri organismi nella medicina personale, facendo uso del microbiome per predire se una persona risponderà ad una terapia particolare.

Potremmo schermare il microbiome di un malato di cancro e determinare se hanno i biomarcatori che possono indicare la loro risposta ad immunoterapia, che può aiutare i professionisti di sanità ad identificare la loro strategia ideale per la terapia. Possiamo usare questo per adeguare al trattamento la persona piuttosto che il trattamento medio di una popolazione.

Come può Pittcon 2018 aiutarvi con la vostra ricerca?

Che cosa è emozionante circa Pittcon è che riunisce un intero gruppo di esperti tecnologici in materie che non avrei normalmente accesso a.

Potere accedere alla larghezza di esperienza e delle tecnologie che sono a disposizione di me qui mi dà più opportunità di ampliare i miei obiettivi della ricerca e di fare qualche cosa di novello ed emozionante, quello forse che non avrei avuto normalmente la probabilità da partecipare.

Circa prof. Jack Gilbert

Il professor Jack A Gilbert utile il suo Ph.D. dalla leva di regolazione e dall'università di Nottingham, Regno Unito nel 2002 ed ha ricevuto il suo addestramento postdottorale all'università di Queens, Canada. Successivamente ha ritornato nel Regno Unito nel 2005 al laboratorio marino di Plymouth ad uno scienziato senior fino al suo movimento al laboratorio nazionale di Argonne ed all'università di Chicago nel 2010.

Corrente, il professor Gilbert è il Direttore del centro di Microbiome e un professore di chirurgia all'università di Chicago. È egualmente guida del gruppo per l'ecologia microbica al laboratorio nazionale di Argonne, al socio di ricerca al museo del campo di storia naturale, al collega scientifico al laboratorio biologico marino ed alla cattedra visualizzante di Yeoh Ghim Seng in chirurgia all'università nazionale di Singapore.

Gilbert usa l'analisi molecolare per verificare le ipotesi fondamentali in ecologia microbica. Ha creato più di 250 pubblicazioni e capitoli del libro sul metagenomics e approcci esaminati il pari all'ecologia di ecosistema. È il redattore capo fondante del giornale dei mSystems. Nel 2014 è stato riconosciuto sull'affare Chicago 40 di Crain nell'ambito della lista 40 e nel 2015 è stato quotato come uno dei 50 scienziati più influenti dal membro di affari e nei dieci brillanti dallo scienziato popolare.

Nel 2016 ha estratto il premio di Altemeier dalla società chirurgica di infezione ed il premio di WH Pierce dalla società per microbiologia applicata per eccellenza della ricerca. Egualmente co-ha creato “la sporcizia è buon„ pubblicato nel 2017, una guida di scienza popolare al microbiome e la salubrità dei bambini.

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