자연과 실험실에서 미생물 커뮤니티 - 인터뷰

제 이름은 에드 들롱(Ed DeLong)이고, 매사추세츠 공과대학(MIT)의 교수입니다. 저는 실제로 토목 및 환경 공학과 생물 공학을 두 가지 약속으로 잡았는데, 실제로 두 곳에 발을 딛고 있기 때문에 특이한 조합처럼 보일 수 있습니다. 우리 연구의 측면 중 하나는 환경, 특히 미생물, 미생물이 환경에 미치는 영향, 환경이 미생물에게 미치는 영향과 관련이 있으며, 이것이 우리 프로그램의 시민 및 환경 부분, 환경 부분입니다.

우리가 연구하는 또 다른 것은 생물 공학과 더 관련이 있습니다. 미생물을 움직이게 하는 것은 무엇입니까? 그들은 어떻게 결합됩니까?

미생물, 미생물 또는 미생물 군집을 구성하는 다양한 부분이 어떻게 함께 시너지 효과를 발휘합니까? 따라서 이 두 분야 간의 일종의 동맹은 꽤 잘 작동합니다. 제 자신의 구체적인 배경은 해양학과 약간 혼합된 일반 미생물학입니다.

저는, UC Davis에서 세균학 학사 학위를 받았습니다. 그리고 나서 스크립스 해양학 연구소(Scripps Institute of Oceanography)에서 박사 학위를 받았습니다. 제 박사 학위는 사실 해양 생물학입니다.

그리고 저는 MIT에 있습니다. 어떻게 그런 일이 일어났습니까? 미생물학 분야는 정말 빠르게 변화하고 있습니다.

그리고 우리가 현재 미생물에 대해 이해하고 있는 것에 큰 영향을 미친 것 중 하나는 유전체학 분야의 기술적 발전입니다. 일반적으로 미생물은 현미경으로 보면 식별하기가 매우 어렵습니다. 몇 가지 다른 모양과 크기가 있지만, 그것들은 그 유기체가 누구인지 또는 무엇을 하고 있는지에 대해 많은 것을 말해주지는 않는다.

그래서 일반적으로 미생물학자들은 실험실에서 미생물을 관찰하는 것으로 거의 격하되었는데, 이는 믿을 수 없을 정도로 강력했습니다. 이것은 의학 미생물학의 부산물입니다. 따라서 화학 물질을 분리할 수 있는 것처럼 환경에서 미생물을 분리할 수 있습니다.

그리고 일단 여러분이 그 순수한 미생물, 그 순수한 미생물 종에 대해 배울 수 있고, 그 미생물의 표현형, 그 특성, 그리고 그것이 환경에서 기능할 수 있게 하는 다양한 속성들에 대해 배울 수 있습니다. 그러나 완전한 미생물 세계를 이해하는 것과 관련하여 두 가지 문제가 있습니다. 그리고 실험실의 미생물이 항상 환경에서 행동하는 것과 같은 방식으로 행동하는 것은 아닙니다.

그리고 더 큰 또 다른 문제는 미생물 종의 대부분이 가축화하기가 정말 어렵다는 것입니다. 실험실에 있는 미생물 동물원은 일반적으로 자연에 있는 것의 0.1%에 불과합니다. 그러니까 미생물 세계의 광대한 구성 요소가 있는데 아직 실험실에서 성장시킬 수 없었기 때문에 우리는 그것을 이해하지

그러나 이것은 자연에 존재하는 바이오매스의 광대한 비율을 나타냅니다. 이것이 중요한 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 하지만 그 중 가장 중요한 것은 미생물이 자연에서 에너지와 물질의 변형을 일으키는 엔진이라는 것입니다.

그러니까 생태계를 통한 온실 가스와 같은 에너지의 흐름은 우리가 이야기하고 있는 이러한 가스의 관점에서 볼 때 그 비율이 엄청납니다. 매년 기가톤 플럭스는 매우 작지만 실제로 분포된 방식으로 미생물 종에 의해 매개됩니다. 그것은 숫자의 힘이며 우리 행성 전체에 분포된 미생물 세계의 특성은 많은 질량과 에너지를 움직입니다.

그리고 그것은 자신의 영역에 있는 미생물을 이해하고 자연에 있는 미생물을 이해해야 하는 강력한 이유 중 하나입니다. 글쎄요, 일단 유전체학이 전면에 등장하자 전체 미생물 게놈의 염기서열을 분석하는 것이 점점 더 쉬워지고 점점 더 저렴해졌습니다. 물론 이것은 90년대 중반쯤부터 일어나기 시작했습니다.

그리고 일단 그런 일이 일어나기 시작하자, 사람들은 게놈의 특성, 즉 미생물을 배양하지 않고도 자연 환경에 있는 미생물의 특성에 대해 배우기 위해 동일한 기술을 사용할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 그리고 이런 종류의 것은 실제로 칼 비애와 규범 속도에 의한 초기 연구의 파생물입니다. 그리고 80년대 중반에 Norm Pace는 미생물을 키울 필요 없이 미생물을 식별할 수 있다는 것을 깨달았습니다.

그 방법은 미생물 서식지로 가서 바이오매스를 분리한 다음, 그 핵산에서 DDNA나 RNA를 추출하는 것이었습니다. 예를 들어, 리보솜 RNA와 같은 분류학적으로 유익한 분자의 염기서열을 분석할 수 있습니다. 따라서 다양한 리보솜 RNA 목록을 얻을 수 있습니다.

분류학 유형에 대한 바코드와 거의 같습니다. 그리고 특정 서식지에서 미생물의 유형을 식별할 수 있습니다. 이 접근법의 한계는 RN 유전자만 있으면 된다는 것입니다.

마이크로가 누구인지 알려주지만 그들이 정확히 무엇을 하고 있는지는 알려주지 않습니다. 이제 유전체학의 응용을 통해 한 단계 더 나아가 다양한 기술을 사용하여 생각하는 거의 모든 미생물 서식지에서 핵산을 분리할 수 있습니다. 큰 게놈 단편을 분리하는 것인데, 이것이 우리가 오늘 보여드릴 실험 프로토콜 중 일부입니다.

또는 그 DNA를 작은 조각으로 폭발시키고 산탄총 염기서열 분석을 할 수 있습니다. 그리고 그것에 대해 생각할 수 있는 가장 쉬운 방법은 그 군집을 구성하는 모든 미생물의 구성 요소에 대한 부품 목록을 얻는 것입니다. 그리고 그것은 우리가 이전에는 액세스할 수 없었던 부품 목록입니다.

따라서 이 부품 목록을 통해 우리는 존재하는 미생물을 구성하는 것이 무엇인지, 미생물의 잠재적인 기능이 무엇인지 알 수 있습니다. 그리고 실제로 우리가 하는 일은 생화학적 수단을 사용하여 테스트할 수 있는 가설을 생성하는 것입니다. 생리학적이라는 것은 환경으로 돌아가 시공간 속에서 유전자를 추적하는 것을 의미합니다.

그리고 유전체학을 생태학적 접근법과 결합하는 진화된 이 모든 분야는 이제 메타유전체학(metagenomics) 또는 환경 유전체학(environmental genomics)이라고 불립니다. 그리고 오늘날 우리가 발견한 것은 이러한 종류의 접근법이 다양한 서식지, 토양, 바다의 농업 환경에서 진행되고 있다는 것입니다. 이러한 유형의 첫 번째 대규모 연구 중 하나는 크레이그 벤터(Craig Venter)가 사르가소 해에서 수행했으며, 또한 중요한 것은 인간 마이크로바이옴입니다.

대부분의 사람들은 깨닫지 못할 수도 있지만 인체와 관련된 것은 인간 세포보다 더 많은 미생물 세포입니다. 14번째 미생물은 약 10개이고 우리 중 13번째 미생물은 10개에 불과합니다. 그래서 제가 가끔 말하고 싶은 것은, 미생물이 우리보다 더 많기 때문에 하나님께서 미생물을 지나치게 좋아하셨음에 틀림없다는 것입니다.

그러나 이러한 개념은 정말 중요합니다. 우리를 생각해 보십시오. 우리는 결코 혼자가 아닙니다.

우리는 항상 다양한 기능을 가진 미생물 군집을 가지고 있습니다. 실제로 비만과 같은 일부 질환의 경우 미생물 성분이 기본적으로 인간의 표현형에 큰 영향을 미칠 수 있으며 우리가 식량 공급원에서 얼마나 많은 에너지를 추출하는지 여부에 큰 영향을 미칠 수 있다는 증거가 있습니다. 그래서 우리는 우리로 구성된 살아있는 시스템이지만, 우리가 가지고 다니는 공감으로 구성되어 있습니다.

유전체학을 사용하는 이러한 새로운 접근 방식을 통해 우리가 할 수 있는 것은 이전에 볼 수 없었던 생물학적 세계의 일부를 해부하기 시작하는 것입니다. 그리고 그 안에, 거기에 그들의 힘이 있습니다. 현재 현장에서 일어나고 있는 일은 단순히 부품 목록을 수집하는 것 이상이지만, 실제로 역동적인 일이 일어나고 있다는 개념에 도달

처음에 게놈의 염기서열이 분석되기 시작했을 때, 물론 단일 게놈 염기서열은 단일한 개체로서, 정제된 미생물 균주를 가지고 있고, 게놈을 가지고 있으며, 그 게놈을 구성하는 200만 개의 염기쌍을 결정할 수 있습니다. 그리고 그것은 매우 고정되고 정적인 실체처럼 보입니다. 그러나 우리가 자연을 가서 볼 때 발견하는 것은 미생물의 단일 균주와 같은 것이 실제로 거의 없다는 것입니다.

이 자연적인 미생물 개체군을 들여다볼 때, 여러분이 발견하는 것은 어떤 주제가 있다는 것인데, 그 주제는 한 종의 주위를 둘러싸고 있습니다. 그러나 어떤 주어진 인구 집단에서든, 많은, 많은, 많은 변종, 그 주제에 대한 많은 변형, 많은 변종이 있습니다. 그리고 우리가 보기 시작한 것은 게놈이 실제로 정적인 실체가 아니라 끊임없이 변화하고 있다는 것입니다.

그들은 역동적입니다. 그리고 사실, 그들은 개체군에서 그렇게 합니다. 따라서 영양분이나 온도의 염도와 관련이 있을 수 있는 환경의 미묘한 변화가 있기 때문에 개체군 내 이러한 변이 중 일정 비율이 환경 변화에 조금 더 잘 반응할 수 있다고 상상할 수 있습니다.

그리고 끊임없는 변화가 있지만, 그들도 다시 변화하고 있습니다. 그래서 변이는 중립 부동에 의해 계속 공급되고, 그 다음에는 선택에 의해 작용한다. 그리고 이것은 게놈이 무엇인지에 대한 다른 관점, 더 역동적인 관점을 제공합니다.

그리고 그것은 게놈의 정적인 사진이 아니라 영화를 보는 것과 더 비슷합니다. 그리고 새로운 연구들 중 일부에서 강력한 것 중 하나는 우리가 게놈이 어떻게 진화하는지, 유기체의 표현형과 환경에 대한 반응 및 환경에 미치는 영향과 관련하여 그것이 무엇을 의미하는지에 대한 영화를 만들기 위한 스톱 프레임을 얻기 시작했다는 것입니다. 그래서 이것은 매우 흥미로운 일인데, 왜냐하면 이것은 미생물학 집단 유전학의 새로운 분야이기 때문에, 비록 누군가는 미생물학에서 잘 발달되어 있다고 생각할 수도 있지만, 실제로는 우리가 자연 미생물 집단의 유전학을 매우 상세한 방식으로 연구할 수 있는 방법이 없기 때문이 아닙니다.

그리고 이런 종류의 연구의 또 다른 구성 요소는, 이제 우리는 집단 유전학과 집단 유전체학을 탐구하여 영화를 볼 수 있다는 것입니다. 그리고 그것은 정말 매우 강력하고, 미생물이 어떻게 기능을 획득하는지, 기능과 특성이 어떻게 공동체 전체에 퍼져 나가는지에 대해 우리가 이해하는 것에 대해 많은 실질적인 함의를 가지고 있습니다. 그리고 우리에게 놀라운 것 중 하나는, 그것이 어떻게 표현형의 특성, 기능적 특성이 어떻게 작용할 수 있는지에 대한 개념을 생물학에서 미생물 사이에서 어떻게 움직일 수 있는지에 대한 개념을 약간 바꿨

그리고 생물학적 특성은 그런 종류의 유전적 전달을 통해 전파됩니다. 하지만 미생물 세계는 다른 역학을 가지고 있으며, 우리는 이러한 메타유전체학(metagenomic) 조사 중 일부에서 유전자 또는 전체 아론이 매우 다른 유기체로부터 DNA의 전달 과정을 통해 전달되도록 하는 측면 전달(lateral transfer)이라고 하는 것과 관련이 있으며, 그 DNA가 수용 유기체에서 발현되고 긍정적인 선택적 값을 갖는다면, 그런 다음 많은 다른 유기체들 사이에서 번식하기 시작할 수 있습니다. 그리고 우리는 최근에 우리가 실험실에서 연구하고 있는 종류의 기술을 사용하여 이것을 보았는데, 그것이 어떻게 작용하는지, 어떻게 작용하는지, 우리는 미생물 집단에서 매우 큰 게놈 조각을 분리할 수 있습니다.

그리고 우리는 시간과 공간의 다른 지점에서 그렇게 합니다. 이 경우, 우리가 할 수 있었던 것은 에너지 구배(energy gradient), 즉 바다를 관통하는 빛의 구배(gradient)를 따라 게놈의 많은 부분을 분리하는 것이었습니다. 그리고 그것은 우리가 넓은 바다에서 연구하는 장소에서 매우 잘 정의된 구배입니다.

쌀국수 구역은 실제로 꽤 깊습니다. 그것은 바다 아래 200 미터, 해수면까지 뻗어 있습니다. 그리고, 물론 에너지는 질과 양에 따라 변합니다.

빛이 감쇠됨에 따라 더 깊이 들어갈수록 점점 더 파랗게 변하여 깊은 곳에 사는 유기체가 사용할 수 있는 파장의 범위가 좁아집니다. 그리고 빛의 에너지도 적습니다. 따라서 빛을 사용하는 유기체가 에너지 구배, 다른 빛의 질과 양의 기능에 따라 어떻게 적응하고 변화할 수 있는지 살펴보기 시작할 수 있습니다.

흥미로운 점은 특정 유전자와 이러한 빛의 구배를 따라 관련된 미생물의 종류를 추적할 수 있다는 것입니다. 긴 이야기를 짧게 하자면, 우리가 발견한 것은 막대 도신(rod dosins)이라고 불리는 빛 에너지를 수확하는 데 관여하는 일부 특정 유전자가 매우 쉽게 발현되고 요구된다는 것입니다. 사진 시스템을 만드는 유전자는 거의 없기 때문에 모든 종류의 미생물 사이를 뛰어다닙니다.

우리가 그렇게 말할 수 있는 이유는 ArcHa의 박테리아만큼이나 매우 다른 것으로 알려진 매우 다른 그룹에서 게놈 조각을 분리했기 때문입니다. 그리고 우리는 거의 동일한 속성을 가진 동일한 사진 시스템을 찾습니다. 따라서 환경 내의 유기체 사이를 이동하는 기능적 유전자의 이러한 부분을 추적할 수 있습니다.

그것은 유기체에 대한 유전자를 매핑하는 것뿐만 아니라 환경 구배를 따라 해당 유전자를 매핑하는 것입니다. 그래서 우리가 이 사진 시스템을 포함하고 있는 이 거대한 게놈 단편들을 관찰함으로써 관찰할 수 있는 또 다른 것은 그것들이 약 0미터 깊이에서 130미터 깊이의 사진 구역에 상당히 풍부하다는 것입니다. 하지만 포토존의 바닥으로 내려가면 바로 그 유전자가 사라집니다.

같은 유기체가 더 깊은 곳에 존재함에도 불구하고 그들은 사라졌습니다. 이것이 우리에게 보여주는 것은 선택의 부재 상태에서, 즉 이러한 유전자들이 기능할 수 있게 해주는 빛의 부재 하에서, 그것들은 깊이의 함수로서 모든 다른 종류의 유기체들 사이에서 사라진다는 것입니다. 이것이 흥미로운 이유는, 무엇보다도, 이 연구는 빛을 사용하는 특정한 에너지 생성 메커니즘에 대해, 빛이 환경 내 어디에 있는지, 유기체들 사이에 어떻게 분포되어 있는지, 그리고 빛을 움직이는 역학에 대해 말해 줍니다.

그러나 그것은 또한 일반적으로 흥미롭기도 한데, 유전자와 게놈을 매핑하는 방법에 대해 생각하는 새로운 방법이며, 유기체뿐만 아니라 그러한 유기체가 시간과 공간에서 어디에서 발생하는지, 그리고 그 유전자가 시간과 공간에서 어디에서 발생하는지, 그리고 교차점이 어디에 있는지에 대해 생각하는 새로운 방법입니다. 우리는 그 방법을 배우기 시작했을 뿐입니다. 그것은 단지 한 세트의 유전자의 예일 뿐이다.

하지만 일반적인 질문을 할 수 있습니다, 글쎄요, 많이 돌아다니는 것을 좋아하는 이 국제적인 유전자 중 얼마나 많은 범주가 존재하는지, 우리는 주어진 서식지에서 그 질문에 대한 답을 알지 못하며, 그것이 얼마나 흔한지, 그 유전자를 이동시키는 메커니즘은 무엇인지 모릅니다. 환경에 있는 자유 DNA입니까? 유전자를 유기체에서 유기체로 전파하는 것이 바이러스입니까?

이것들은 모두 대체로 알려지지 않았지만 자연적으로 발생하는 유기체에 유전자를 매핑하고, 이러한 유기체를 환경에 매핑하고, 그 다양성을 이해하는 이러한 종류의 기술을 사용하여 접근할 수 있는 것들입니다. 그러니까 지금은 미생물학에 있어 정말 새로운 시대이고, 우리는 환경에서 게놈 역학의 영화를 볼 수 있는 새로운 접근을 할 수 있게 되었고, 이는 미생물 세계가 자연에서 실제로 어떻게 작동하는지를 더 잘 이해할 수 있는 새로운 위치에 있게 했습니다. 당면 과제 중 하나는, 물론, 이것은 환경 과학의 도전 과제이며, 생물 의학도 마찬가지라고 말하고 싶습니다.

그리고 이 경우 메타데이터를 언급하고 있는데, 메타데이터는 물론 데이터에 대한 데이터입니다. 제가 바다에 대해 보여준 예를 생각해 보면, 여러분이 알고 싶은 것들이 많이 있습니다. 스펙트럼 복사가 무엇인지, 어떻게, 어떻게, 광자 플럭스가 무엇인지, 통과하는 빛의 파장은 무엇인지, 물의 온도, 염도, 압력이 무엇인지 알고 싶어 합니다.

따라서 게놈과 유기체에 대한 데이터를 얻는 것 외에도 다른 시간, 다른 장소, 다른 연구자 데이터와 비교할 수 있는 환경에 대한 상당히 풍부한 데이터를 얻어야 합니다. 환경 과학자들은 오랫동안 이와 같은 데이터 세트를 사용해 왔지만, 생물정보학과 유전체학, 그리고 환경 과학의 이러한 결합은 다소 새로운 것입니다. 그리고 현재 존재하는 데이터베이스가 반드시 그러한 데이터를 수용할 준비가 되어 있는 것은 아닙니다.

그래서 지금 당장 약간의 진화가 진행되고 있는데, 환경적인 측면에서, 그리고 제가 해양학자인 해양 생물학자이기 때문에, 해양학 쪽에서는 유전체학과 생물정보학을 하는 사람들과 대화를 시도하고 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 한 가지 예를 들겠습니다. 저는 시모어(Seymour) 또는 미생물 해양학 연구 및 교육 센터(Center for Microbial Oceanography Research and Education)라는 NSF 과학 기술 센터에 참여

시모어는 게놈에서 생물군계에 이르기까지, 게놈에서 전사체, 단백질체, 세포, 개체군, 군집, 생태계에 이르기까지 다양한 수준의 생물학적 복잡성을 포착하는 데 관심이 있습니다. 그것은 많은 다른 종류의 정보입니다. 다소 야심

이 프로젝트, 시모어에 있는 NSF 과학기술센터는 하와이에 기반을 두고 있으며, 해양학자, 미생물학자, 분자생물학자들이 함께 모여 특정 시스템을 이런 식으로 특성화하는 방법을 알아내려고 노력하고 있습니다. 그리고 이 경우, 이 시스템은 주로 중앙 태평양의 상층 대양입니다. 이 작업을 하는 중요한 이유는 지구를 뒤덮고 있는 광대한 종류의 생물학적 구성 요소인 지구의 3분의 2를 포착하기 위해 시모어는 실제로 무어 재단의 자금 지원을 받는 카메라라는 또 다른 프로젝트와 협력하고 있기 때문입니다.

래리 스마(Larry Smar)와 크레이그 벤터(Craig Venter)가 이끄는 카메라는 환경에서 수집된 많은 게놈 데이터를 캡처하고 이를 시놉틱 또는 환경 데이터와 함께 제공하는 장소로 삼고 있습니다. 그러니까 게놈 데이터와 동시에 수집된 환경 데이터입니다. 그래서 이것은 정말 새로운 것입니다.

이제 막 시작했을 뿐이며 더 많은 조정이 필요하고 데이터 표준 및 메타데이터 표준에 대한 논의가 필요할 것입니다. 그리고 그러한 정보를 포함할 수 있는 데이터베이스를 어떻게 구축합니까? 왜냐하면 지금 당장은 이것이 주로 바다에 초점을 맞추고 있기 때문입니다.

하지만 인간 마이크로바이옴을 연구하는 사람들은 임상 데이터, 개인에 대한 데이터 등과 함께 유사한 종류의 데이터 세트가 필요할 것이라고 상상할 수 있습니다. 이것은 완전히 다른 일련의 문제이지만, 여러 면에서 자연 미생물 집단에서 게놈 데이터를 캡처하고 그들이 사는 곳, 조건이 어떠했는지 등에 대한 모든 관련 및 관련 메타데이터를 캡처하는 것과 같은 종류의 문제입니다. 물론 희망은 특정 유전자 유형이나 범주에 대해 상당히 흥미로운 질문을 할 수 있는 대규모 관계형 데이터베이스가 존재한다는 것입니다.

알약 I과 같이 일반적으로 병원성과 관련된 특정 유전자에 대해 생각할 수 있고, 항상 임상 또는 병원성 환경과 관련된 특정 알약 I이 있는지, 아니면 그 알약 I이 더 널리 퍼져 있고 실제로 병원체 형성 등의 측면에서 특정 상황에 적응했는지에 대해 생각할 수 있습니다. 미생물 세계가 어떻게 진화하는지, 그리고 특정 적응이 어떻게 이런저런 환경적 관계나 생활 방식으로 이어질 수 있는지를 이해하는 측면에서 이러한 데이터 세트 간에 잠재적으로 발생할 수 있는 많은 혼선이 있을 수 있습니다. 나는 자유로운 생활인가?

내가 붙어있는 걸까, 나는 병원균인가? 이 모든 것은 서로 관련되어 있습니다. 따라서 이러한 관계형 데이터베이스가 성장함에 따라 실제 적용과 이론 개발 모두에 정말 중요할 것입니다.

그리고, 그들은 아직 거기에 도달하지 못했습니다. 그들은 앞으로 갈 길이 멉니다, 오, 5년이나 10년이라고 말하겠습니다. 저는 물론 인간 게놈, 인간 의학 및 유전학의 맥락에서 많은 발전이 있을 것이라고 생각합니다.

천 달러짜리 게놈은 성배였으며 기술은 적어도 재시퀀싱을 위해 매우 빠르게 발전하고 있습니다. 그래서 그 중 큰 영향 중 하나는 게놈 정보를 얻는 것에 대한 기준을 낮추는 것입니다. 이 말은 단지 경제성을 의미합니다.

훨씬 저렴하고 훨씬 빠를 것입니다. 그리고 멀지 않은 미래에 원한다면 자신의 게놈 염기서열을 분석할 수 있는 손목시계 크기의 장치가 있을 것입니다. 그것은 확실히 가능성의 영역 내에 있습니다.

그렇게 되면 게임이 조금 바뀝니다. 현재 많은 게놈 염기서열 분석이 많은 사람들이 있는 매우 큰 전문 센터에서 이루어집니다. 게놈 염기서열 분석과 관련하여, 확실히, 그리고 지금 일어나고 있는 일은, 훨씬 더 분산될 것이라는 것입니다.

그리고 이에 대한 흥미로운 점은 데이터 생성의 포인트 소스가 점점 더 분산됨에 따라 데이터 수집, 데이터 표준 및 데이터 보급에 새로운 도전을 제기한다는 것입니다. 그래서 그것은 깔끔한 도전입니다. 그리고 다시 말하지만, 그것은 전체 데이터베이스 문제와 관련이 있습니다.

시작하고 있고 앞으로 더 많이 일어날 또 다른 일은 우리가 일반적으로 생각하는 게놈 데이터를 데이터베이스에 저장하는 기업으로 생각하고, 그것이 데이터베이스가 되고, 그 다음에 계속 진행된다는 것입니다. DNA 염기서열분석은 실제로 실험 과학에서 매우 강력한 응용력을 가지고 있습니다. 그리고 몇 가지 새로운 기술이 등장함에 따라 우리가 보게 될 것은 사람들이 데이터 수집 및 증착 모드보다 실험 모드에서 더 많이 게놈 데이터를 수집하게 될 것이라는 것입니다.

그리고 유전자 발현을 관찰하고 단백질체 패턴에 유전자 발현 패턴을 오버레이하여 환경에서 개체군을 추적하는 것을 상상할 수 있습니다. 이 모든 일들이 일어날 것입니다. 따라서 우리는 게놈 염기서열 분석을 데이터베이스를 확장하기 위한 방법이라기보다는 실험적인 도구로 생각할 것입니다.

따라서 이러한 종류의 일들은 모두 진행 중이며, 물론 그 모든 것의 핵심은 데이터를 캡처하고, 하드웨어와 소프트웨어 모두에서 이러한 모든 데이터를 처리하기 위해 컴퓨팅 인프라를 구축하는 것입니다. 그리고 무엇보다도, 이론의 발전은, 생물학 이론을 특히 생태학에 적용된다고 생각한다면, 그 이론의 대부분은 거대한 유기체, 큰 유성 생식 유기체에 기초하고 있으며, 사실 게임의 일부 규칙과 일부 이론은 미생물 세계에 반드시 적용되는 것은 아닙니다. 그래서 저는 수학자들과 이론가들에게, 현재 수집되고 있고 미래에도 있을 이러한 데이터를 새로운 이론과 예측 이론을 개발하기 위한 데이터 모델로 사용할 수 있는 엄청난 잠재력이 있다고 생각합니다.

그리고 최종 게임은 지구가 어떻게 작동하는지를 이해하는 것으로 끝나는데, 부분적으로는 우리가 숨쉬는 공기, 지구의 원소 순환의 균형을 이루는 물질과 에너지의 흐름이 미생물 종의 집단 활동에 의해 크게 조절되기 때문입니다. 우리는 지금 우리 스스로가 하나의 종으로서 에너지와 물질의 일부 순환에 대해 열심히 밀어붙이고 있기 때문에, 예를 들어 대기 중의 CO2를 예로 들자면, 우리 스스로 그것을 조달함에 따라 자연적 균형이 어떻게 발생하는지에 대한 역학과 세부 사항을 이해하는 것이 점점 더 중요해지고 물질과 에너지의 순환과 함께 조금 더 균형 있게 살 수 있는 방법에 대해 생각하기 시작합니다. 우리의 행성에서. 그래서 저는 과학의 축소처럼 보이는 이런 종류의 기초 중 일부는 실제로 메타유전체학(metagenomics)과 제가 얘기한 다른 기술들 중 일부와 이론을 통해 세포의 수준뿐만 아니라 복잡한 시스템을 이해하는 측면에서 보다 총체적인 과학으로 진화하게 될 것이라고 믿습니다. 그러나 우리 행성의 수준에서.

그래서 우리가 실험실에서 보여드린 이러한 기술들 중 일부를 가지고 지금 이 분야가 있는 곳에서, 우리는 단지 첫 걸음마를 뗀 것입니다. 하지만 저는 이것이 어디로 향할지에 대한 아주 작은 일부분이라도 보기 시작할 수 있다고 생각합니다. 그리고 만약 우리가 그것을 어떻게 조직화할 수 있는지 알아낼 수 있다면 흥미진진할 것입니다, 왜냐하면 그것은 광범위한 기술학자, 이론가, 수학자, 엔지니어의 기술을 필요로 하기 때문입니다.

그러니까, 지금이야말로 흥미로운 시기이고, 이 시점에서는 더 흥미로워질 수