Zbiorowiska mikrobiologiczne w przyrodzie i laboratorium - wywiad

Nazywam się Ed DeLong i jestem profesorem w Massachusetts Institute of Technology. Mam podwójne stanowisko w inżynierii lądowej i środowiskowej oraz inżynierii biologicznej, co może wydawać się niezwykłą mieszanką, ponieważ moje stopy są naprawdę w dwóch różnych miejscach. Jeden z aspektów naszych badań dotyczy środowiska, a konkretnie mikroorganizmów, tego, jak wpływają na środowisko, jak środowisko na nie wpływa, i to jest cywilna i środowiskowa część naszego programu.

Druga rzecz, którą badamy, ma więcej wspólnego z inżynierią biologiczną. Co sprawia, że mikroorganizmy działają? W jaki sposób są one ze sobą połączone?

W jaki sposób różne części tworzące mikroorganizmy, mikroorganizmy lub społeczności drobnoustrojów współpracują ze sobą w synergii? Tak więc sojusz między tymi dwoma dziedzinami działa całkiem nieźle. Moje własne doświadczenie to mikrobiologia ogólna, zmieszana trochę z oceanografią.

Zdobyłem dyplom z bakteriologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis, tytuł licencjata. A potem zrobiłem doktorat w Instytucie Oceanografii Scripps. Mam doktorat, a właściwie biologię morską, jeśli możecie w to uwierzyć.

I oto jestem na MIT. Jak do tego doszło? Dziedzina mikrobiologii zmienia się bardzo szybko.

Jednym z czynników, które miały duży wpływ na to, co wiemy o mikroorganizmach, jest postęp technologiczny w dziedzinie genomiki. Zazwyczaj drobnoustroje, jeśli spojrzysz na nie pod mikroskopem, są bardzo trudne do zidentyfikowania. Istnieje kilka różnych kształtów i rozmiarów, ale tak naprawdę nie mówią one zbyt wiele o tym, kim jest ten organizm ani co robi.

Zazwyczaj mikrobiolodzy byli zdegradowani do przyglądania się mikrobom w laboratorium, które było niezwykle potężne. Jest to swego rodzaju pochodna mikrobiologii medycznej. Możesz więc wyizolować mikroba ze środowiska, tak jak możesz wyizolować substancję chemiczną.

A kiedy już masz ten czysty mikrob, ten czysty gatunek mikroorganizmów, o którym możesz się dowiedzieć, o jego fenotypie, cechach, różnych atrybutach, które pozwalają mu funkcjonować w środowisku i tak dalej. Są z tym jednak dwa problemy, jeśli chodzi o zrozumienie pełnego świata mikrobiologicznego. A to oznacza, że mikroorganizmy w laboratorium nie zawsze zachowują się tak samo, jak mogłyby zachowywać się w środowisku.

Innym problemem, który jest jeszcze większy, jest to, że gatunki mikroorganizmów, w większości, są naprawdę trudne do udomowienia. Mikrobiologiczne ogrody zoologiczne, które mamy w laboratorium, zazwyczaj reprezentują tylko około 0,1% tego, co jest dostępne w naturze. Jest to więc ogromny składnik świata mikroorganizmów, którego po prostu nie byliśmy jeszcze w stanie wyhodować w laboratorium, więc go nie rozumiemy.

A jednak reprezentuje to ogromną część biomasy występującej w przyrodzie. Jest wiele powodów, dla których jest to ważne. Ale jednym z głównych jest to, że mikroby są silnikami, jeśli wolicie, przemian energii i materii w przyrodzie.

Tak więc, przepływy takich rzeczy jak gazy cieplarniane i energia przez ekosystemy, które są ogromne w stosunku do niektórych z tych gazów, o których mówimy. Gigatonowe strumienie w ujęciu rocznym są tak naprawdę pośredniczone przez gatunki mikrobiologiczne w sposób rozproszony, chociaż są one bardzo małe. To potęga liczb i rozproszona natura świata mikroorganizmów na całej naszej planecie przemieszcza dużo masy i energii.

I to jest jeden z nieodpartych powodów, dla których warto zrozumieć mikroby na ich własnym terenie, zrozumieć Je w naturze. Cóż, kiedy genomika wysunęła się na pierwszy plan, sekwencjonowanie całych genomów drobnoustrojów stało się coraz łatwiejsze i tańsze. I oczywiście zaczęło się to dziać mniej więcej w połowie lat dziewięćdziesiątych.

Kiedy to zaczęło się dziać, ludzie zdali sobie sprawę, że można użyć tych samych technik, aby dowiedzieć się o właściwościach genomów, mikrobów w naturalnym środowisku, nawet bez konieczności ich hodowli. Jest to pochodna wcześniejszych badań prowadzonych przez Carla i tempo normy. W połowie lat osiemdziesiątych Norm Pace zdał sobie sprawę, że mogę identyfikować mikroorganizmy bez konieczności ich hodowli.

Sposób, w jaki to zrobiono, polegał na udaniu się do dowolnego siedliska mikrobiologicznego i wyizolowaniu biomasy, a następnie wyekstrahowaniu DDNA lub RNA z niej i z tych kwasów nukleinowych. Można na przykład sekwencjonować cząsteczki informujące taksonomicznie, takie jak rybosomalne RNA. Otrzymasz więc listę różnych rybosomalnych RNA.

Są prawie jak kody kreskowe dla określonych typów taksonomicznych. I możesz zidentyfikować rodzaje mikrobów w każdym konkretnym siedlisku. Ograniczeniem tego podejścia jest to, że wszystko, co masz, to gen RN.

Mówi ci, kim jest mikro, ale nie mówi ci dokładnie, co robi. Teraz, dzięki zastosowaniu genomiki, można pójść o krok dalej, można wyizolować kwasy nukleinowe z prawie każdego środowiska mikrobiologicznego, o którym pomyślimy, przy użyciu różnych technik. Wyizoluj albo duże fragmenty genomu, które są niektórymi z eksperymentalnych protokołów, które zamierzamy wam dzisiaj pokazać.

Możesz też rozdmuchnąć to DNA na małe kawałki i przeprowadzić sekwencjonowanie ze strzelbą. Najprostszym sposobem, aby o tym pomyśleć, jest to, że otrzymujesz listę części składowych wszystkich mikrobów, które tworzyły tę społeczność. I, ale to jest lista części, do której nigdy wcześniej nie mieliśmy dostępu.

Na podstawie tej listy części możemy rozłożyć na czynniki pierwsze, co składa się na mikroby, które tam są, jakie są niektóre z ich potencjalnych funkcji. I tak naprawdę to, co robimy, to generowanie hipotez, które możemy następnie przetestować za pomocą środków biochemicznych. Fizjologiczne oznacza powrót do środowiska i śledzenie genów w czasie, przestrzeni i przestrzeni.

Cała ta dziedzina, która ewoluowała, która łączy genomikę z podejściem ekologicznym, jest teraz nazywana metagenomiką lub genomiką środowiskową. Dzisiaj można zauważyć, że tego rodzaju podejścia mają miejsce w wielu różnych siedliskach, w glebach, w środowisku rolniczym na oceanie. Jedno z pierwszych, największych badań tego typu zostało przeprowadzone przez Craiga Ventera na Morzu Sargassowym, a także, co ważne, na mikrobiomie człowieka.

Większość ludzi może nie zdawać sobie z tego sprawy, ale z ludzkim ciałem związanych jest więcej komórek drobnoustrojów niż komórek ludzkich. Jest nas około 10 do 14 mikrobów i tylko 10 do 13 mikrobów. Lubię czasem mówić, że Bóg musiał mieć przesadne zamiłowanie do mikrobów, ponieważ jest ich więcej niż nas.

Ale te koncepcje są naprawdę ważne. Pomyśl o nas. Nigdy nie jesteśmy sami.

Zawsze mamy ze sobą społeczność mikrobiologiczną, która prawdopodobnie pełni wiele różnych funkcji. Istnieją dowody na to, że w przypadku niektórych, niektórych zaburzeń, takich jak otyłość, składnik mikrobiologiczny może mieć duży wpływ na, na, w zasadzie, na fenotyp człowieka i na to, ile energii pobieramy z naszych źródeł pożywienia. Jesteśmy więc żywym systemem składającym się nie tylko z nas, ale także z sympatii, jeśli wolicie, którą nosimy ze sobą.

Nowe podejścia wykorzystujące genomikę pozwalają nam na rozpoczęcie analizy tych części świata biologicznego, którym wcześniej nie byliśmy w stanie się przyjrzeć. I w tym tkwi ich Moc. To, co dzieje się teraz w terenie, to coś więcej niż tylko gromadzenie listy części, ale tak naprawdę dochodzimy do wniosku, że mamy do czynienia z prawdziwą dynamiką.

Początkowo, kiedy genomy zaczęto sekwencjonować, oczywiście pojedynczą sekwencję genomu, tak naprawdę jako pojedynczą jednostkę, masz oczyszczony szczep drobnoustroju, ma on genom i możesz określić, powiedzmy 2 miliony zasad, pary zasad, które składają się na ten genom. I wydaje się, że jest to bardzo stały i statyczny byt. Kiedy jednak przyglądamy się naturze, odkrywamy, że naprawdę rzadko istnieje coś takiego jak pojedynczy szczep drobnoustroju.

Kiedy przyjrzysz się tym naturalnym populacjom mikroorganizmów, odkryjesz, że istnieje temat, motyw genomowy, wokół którego gromadzi się gatunek. Ale w każdej populacji jest wiele, wiele, wiele wariantów, wiele wariacji na ten temat, wiele szczepów. Zaczynamy dostrzegać, że genomy nie są tak naprawdę statycznymi jednostkami, ale ciągle się zmieniają.

Są, są dynamiczne. I rzeczywiście, robią to w populacjach. Można więc sobie wyobrazić, że skoro istnieją subtelne różnice w środowisku, które mogą mieć związek ze składnikami odżywczymi lub temperaturą, zasolenie, pewna część tych wariantów w populacji może reagować na tę zmianę środowiska nieco lepiej.

I jest ciągłe przesunięcie, ale oni też się zmieniają. I tak zmienność jest ciągle dostarczana przez dryf neutralny a następnie oddziaływana przez dobór. A to daje nam inny, bardziej dynamiczny pogląd na to, czym są genomy.

I to jest coś więcej, zamiast statycznego obrazu genomu, to jest bardziej jak patrzenie na film. Jedną z potężnych rzeczy w niektórych nowych badaniach jest to, że zaczynamy tworzyć klatki zatrzymania, aby stworzyć film pokazujący, jak ewoluują genomy, co to oznacza w odniesieniu do fenotypu organizmu i jego reakcji na środowisko oraz wpływu na środowisko. Jest to bardzo ekscytujące, ponieważ jest to nowy obszar dla mikrobiologicznej genetyki populacyjnej, nawet jeśli można by pomyśleć, że jest dobrze rozwinięty w mikrobiologii, tak naprawdę nie jest, ponieważ tak naprawdę nie mieliśmy sposobu, aby badać genetykę naturalnych populacji drobnoustrojów w bardzo szczegółowy sposób.

Kolejnym elementem tego rodzaju badań jest to, że teraz możemy, możemy zagłębić się w genetykę populacyjną i genomikę populacyjnej, aby obejrzeć film. To jest bardzo potężne i ma wiele praktycznych implikacji dla tego, co wiemy o tym, jak mikroorganizmy nabywają funkcje, jak funkcje i właściwości rozprzestrzeniają się w społecznościach. Jedną z zaskakujących dla nas rzeczy jest to, że zmienia to trochę twoje wyobrażenie o tym, jak, jak właściwości fenotypowe, jak właściwości funkcjonalne mogą się przemieszczać między mikroorganizmami w biologii, oczywiście w biologii organizmów płciowych, zazwyczaj myślimy o cechach przekazywanych z matki na córkę i tak dalej.

I, i tak właśnie wyglądają właściwości biologiczne, są one propagowane poprzez ten rodzaj genetycznej dziedzicznej transmisji. Świat mikrobiologiczny ma jednak inną dynamikę i zaczynamy to dostrzegać w niektórych z tych badań metagenomicznych, które mają związek z tym, co nazywa się transferem bocznym, tak że geny lub całe argony są przekazywane z bardzo różnych organizmów i w procesie transferu DNA, i jeśli to DNA ulega ekspresji w organizmie biorcy i ma dodatnią wartość selektywną. Potem może zacząć się rozmnażać wśród wielu odmiennych organizmów. Ostatnio zaobserwowaliśmy to przy użyciu technik, które stosujemy w laboratorium, jak to działa, że jesteśmy w stanie wyizolować bardzo duże fragmenty genomu z populacji drobnoustrojów.

Robimy to w różnych momentach czasu i przestrzeni. W tym przypadku udało nam się wyizolować duże fragmenty genomów wzdłuż gradientu energii, gradientu światła, które przenika przez ocean. To jest bardzo dobrze zdefiniowany gradient w miejscach, które badamy na otwartym oceanie.

Strefa pho jest w rzeczywistości dość głęboka. Rozciąga się aż do 200 metrów pod powierzchnią morza. I, ale energia oczywiście zmienia się pod względem jakości i ilości.

Gdy światło jest tłumione, staje się coraz bardziej niebieskie, im głębiej wchodzisz, tak że dla organizmów żyjących głęboko dostępny jest tylko węższy zakres długości fal. Energia światła jest również mniejsza. Można więc zacząć przyglądać się, w jaki sposób organizmy korzystające ze światła mogą przystosowywać się i zmieniać zgodnie z tą funkcją gradientu energii, różną jakością i ilością światła.

Ciekawą rzeczą jest to, że można śledzić poszczególne geny i rodzaje mikroorganizmów, które są związane z tymi gradientami światła. Krótko mówiąc, odkryliśmy, że niektóre szczególne geny zaangażowane w zbieranie energii świetlnej, zwane dawkami pręcików, są tak łatwe do ekspresji i wymagania. Tak niewiele genów tworzy system fotograficzny, że skakają wśród różnych rodzajów mikrobów.

Powodem, dla którego możemy tak powiedzieć, jest to, że wyizolowaliśmy fragmenty genomu z bardzo różnych grup, tak różnych jak bakterie w ArcHa. I znajdujemy ten sam system fotograficzny o prawie identycznych właściwościach. Dzięki temu można śledzić te fragmenty funkcjonalnych genów, gdy przemieszczają się między organizmami w środowisku.

To nie tylko mapowanie genów na organizmach, ale także mapowanie tych genów wzdłuż gradientu środowiskowego. Inną rzeczą, którą obserwujemy, patrząc na te duże fragmenty genomu, które zawierają te systemy fotograficzne, jest to, że są one dość obfite w strefie fotograficznej na głębokości od około zera metrów do 130 metrów. Ale schodzisz do podstawy strefy fotograficznej i tuż pod nią te geny znikają.

Zniknęły, mimo że te same organizmy istnieją głębiej. Pokazuje nam to, że przy braku selekcji, czyli przy braku światła, które pozwala tym genom funkcjonować, giną one wśród różnych rodzajów organizmów w funkcji głębokości. Powód, dla którego jest to interesujące, to przede wszystkim informacje o szczególnym mechanizmie generowania energii, który wykorzystuje światło, o tym, gdzie znajduje się w środowisku i jak jest rozprowadzana wśród organizmów oraz o dynamice, która go porusza.

Ale jest to również ogólnie interesujące, nowy sposób myślenia o tym, jak mapować geny i genomy, nie tylko na organizmach, ale także tam, gdzie te organizmy występują w czasie i przestrzeni, i gdzie te geny występują w czasie i przestrzeni i gdzie jest ich przecięcie. Dopiero zaczynamy się uczyć, jak to robić. To był przykład tylko jednego zestawu genów.

Ale można zadać ogólne pytanie, no cóż, ile kategorii tych kosmopolitycznych genów, które lubią się dużo przemieszczać, istnieje, nie znamy odpowiedzi na to pytanie w żadnym danym środowisku i jak powszechne to jest, jakie są mechanizmy przemieszczania tych genów. Czy jest to wolne DNA w środowisku? Czy to wirus rozprzestrzenia geny z organizmu na organizm

To wszystko są rzeczy, które są w dużej mierze nieznane, ale które są teraz dostępne przy użyciu tego rodzaju technik, mapowania genów na naturalnie występujące organizmy, mapowania tych organizmów w środowisku i zrozumienia ich zmienności. To jest nowy czas dla mikrobiologii i mamy nowy dostęp do oglądania dynamiki genomu w środowisku, a to naprawdę stawia nas w nowej pozycji, aby lepiej zrozumieć, jak świat mikrobiologiczny naprawdę działa w naturze. Oczywiście, i jest to wyzwanie zarówno dla nauk o środowisku, jak i powiedziałbym, że również dla nauk biomedycznych, jest gromadzenie wszystkich właściwych rodzajów danych.

I w tym przypadku mam na myśli metadane, metadane oczywiście to dane o danych. Jeśli pomyślisz o przykładzie, który podałem w oceanie, jest kilka rzeczy, które chciałbyś wiedzieć. Chcesz wiedzieć, czym jest promieniowanie spektralne, jak, jak, jaki jest strumień fotonów, jakie są długości fal światła przechodzącego, jaka była temperatura tej wody, zasolenie, ciśnienie, ponieważ każda z tych zmiennych ma ważne konsekwencje w odniesieniu do tego, jak ewoluują organizmy.

Tak więc oprócz uzyskania danych o genomach i organizmach, musimy uzyskać dość bogate dane o środowisku, które możemy porównać z innymi czasami, innymi miejscami, danymi innych badaczy. I chociaż naukowcy zajmujący się ochroną środowiska pracują z takimi zbiorami danych od dawna, to połączenie bioinformatyki i genomiki oraz nauk o środowisku jest raczej nowe. A bazy danych w obecnej formie niekoniecznie są gotowe na przyjęcie takich danych.

więc teraz zachodzi pewna ewolucja, powiedziałbym, że zarówno od strony środowiskowej, jak i od strony oceanografii, biologa morskiego, od strony oceanografii staram się rozmawiać z ludźmi, którzy zajmują się genomiką i bioinformatyką i vice versa. Podam państwu jeden przykład. Jestem zaangażowany w Centrum Nauki i Technologii NSF o nazwie Center for Microbial Oceanography Research and Education (Centrum Badań i Edukacji Oceanografii Mikrobiologicznej) lub Seymour.

W Seymour jesteśmy naprawdę zainteresowani uchwyceniem całej tej dynamiki, kontinuum od genomów do biomów, wszystkich tych różnych poziomów złożoności biologicznej, od genomu do transkryptomu, do proteomu, do komórek, do populacji, społeczności, do ekosystemów. To bardzo dużo różnych rodzajów informacji. Jest dość ambitny.

Ten projekt, Centrum Nauki i Technologii NSF w Seymour, ma siedzibę na Hawajach i jest to grupa oceanografów, mikrobiologów, biologów molekularnych, którzy próbują się spotkać, aby dowiedzieć się, jak scharakteryzować konkretny system w ten sposób. W tym przypadku system ten jest w dużej mierze górnym oceanem na środkowym Pacyfiku. Ważnym powodem, dla którego to robimy, jest to, że uchwycono w ten sposób ogromny rodzaj biologicznego składnika, który pokrywa nasz glob, dwie trzecie naszej planety we współpracy, Seymour współpracuje z innym projektem, który jest finansowany przez Fundację Moore'a o nazwie Camera.

Kamera jest prowadzona przez Larry'ego Smara i Craiga Ventera jako miejsce do przechwytywania wielu danych genomicznych, które zostały zebrane w środowisku i prezentowania ich za pomocą danych synoptycznych lub środowiskowych. Czyli dane środowiskowe, które zostały zebrane w tym samym czasie, co dane genomiczne. Więc to jest naprawdę zupełnie nowe.

To dopiero początek i będzie wymagało większej koordynacji i dyskusji na temat standardów danych i standardów metadanych. A jak skonstruować bazę danych, która może zawierać takie informacje? Ponieważ w tej chwili skupia się to głównie na oceanie, co pozwala skupić się na tym.

Ale możesz sobie wyobrazić, że z pewnością ludzie badający ludzki mikrobiom będą potrzebować podobnych zestawów danych wraz z danymi klinicznymi, danymi o osobach i tak dalej. To zupełnie inny zestaw problemów, ale pod wieloma względami jest to ten sam rodzaj problemu, który polega na przechwytywaniu danych genomowych z naturalnych populacji drobnoustrojów wraz ze wszystkimi powiązanymi i istotnymi metadanymi o tym, gdzie żyją, jakie są warunki i tak dalej. Jest oczywiście nadzieja, że będą istniały duże relacyjne bazy danych, w których będzie można zadawać dość interesujące pytania dotyczące poszczególnych typów genów lub kategorii.

Możecie pomyśleć o pewnych genach, które zazwyczaj kojarzymy z tym, że są chorobotwórcze, jak pigułka I, czy istnieje konkretna pigułka I, która jest zawsze związana z, powiedzmy, środowiskiem klinicznym lub patogennym, czy też te pigułki I są bardziej rozpowszechnione i naprawdę po prostu przystosowane do określonych okoliczności, jeśli chodzi o tworzenie patogenów i tak dalej. Istnieje wiele wzajemnych przesłuchów, które mogą potencjalnie wystąpić między tymi zestawami danych, jeśli chodzi o zrozumienie, w jaki sposób świat mikrobiologiczny ewoluuje i jak poszczególne adaptacje mogą prowadzić do takiego lub innego zestawu relacji środowiskowych lub stylu życia. Czy żyję na wolności?

Czy jestem przywiązany, czy jestem patogenem? Wszystkie te rzeczy są ze sobą powiązane. Tak więc te relacyjne bazy danych w miarę ich rozwoju będą prawdopodobnie bardzo ważne zarówno dla praktycznych zastosowań, jak i rozwoju teorii.

I, a jeszcze tam nie są. Mają przed sobą długą drogę do przebycia w ciągu następnych, och, powiedziałbym, że pięciu lub dziesięciu lat. Myślę, że nastąpi szereg zmian, oczywiście w kontekście ludzkiego genomu oraz ludzkiej medycyny i genetyki.

Genom za tysiąc dolarów jest świętym Graalem, a technologie rozwijają się dość szybko, przynajmniej jeśli chodzi o ponowne sekwencjonowanie. Jednym z największych skutków będzie obniżenie poprzeczki dla samego pozyskiwania informacji genomicznych. Mam tu na myśli tylko ekonomię.

Będzie znacznie taniej i znacznie szybciej. I prawdopodobnie w niedalekiej przyszłości pojawią się urządzenia wielkości zegarka na rękę, na których będzie można sekwencjonować własny genom, jeśli zechcesz. Jest to z pewnością w sferze możliwości.

Kiedy tak się dzieje, gra trochę się zmienia. W tej chwili wiele sekwencjonowania genomu odbywa się w bardzo dużych wyspecjalizowanych ośrodkach z dużą liczbą ludzi. To, co stanie się z sekwencjonowaniem genomu, z pewnością i dzieje się teraz, to to, że stanie się ono znacznie bardziej rozproszone.

Interesujące jest to, że stawia to nowe wyzwania przed gromadzeniem danych, standardami danych i rozpowszechnianiem danych, ponieważ punktowe źródła generowania danych stają się coraz bardziej rozproszone. To jest fajne wyzwanie. I znowu, odnosi się to do całego problemu z bazą danych.

Kolejną rzeczą, która zaczyna się dziać i będzie się zdarzać jeszcze częściej, jest to, że zazwyczaj myślimy o pozyskiwaniu danych genomicznych jako o przedsiębiorstwie, w którym deponujemy bazę danych, stają się one bazą danych, a następnie idziemy dalej. Sekwencjonowanie DNA ma naprawdę potężne zastosowania w naukach eksperymentalnych. Biorąc pod uwagę pojawienie się nowych technologii, myślę, że zobaczymy, że ludzie będą zbierać dane genomiczne bardziej w trybie eksperymentalnym niż tylko w trybie gromadzenia i osadzania danych.

Można sobie wyobrazić śledzenie populacji w środowisku pod kątem ekspresji genów, nakładanie wzorców ekspresji genów na wzorce proteomiczne. Wszystkie te rzeczy będą się działy. Prawdopodobnie będziemy myśleć o sekwencjonowaniu genomu bardziej jako o narzędziu eksperymentalnym niż jako o sposobie na powiększanie baz danych.

Tak więc tego rodzaju rzeczy są w zanadrzu i, i oczywiście kluczowe dla nich wszystkich będzie przechwytywanie danych, infrastruktura obliczeniowa, zarówno w sprzęcie, jak i oprogramowaniu, aby poradzić sobie z tymi wszystkimi danymi, ponieważ ilości są ogromne. A na dodatek, ten rodzaj rozwoju teorii, jeśli pomyślimy o teorii biologicznej w ten sposób, że w szczególności w odniesieniu do ekologii, większość z nich opiera się na dużych organizmach, dużych organizmach rozmnażających się płciowo, a niektóre zasady gry i niektóre teorie niekoniecznie mają zastosowanie do świata mikroorganizmów. Myślę więc, że matematycy i teoretycy mają ogromny potencjał w przyszłości do wykorzystania tych danych, które są teraz zbierane i będą w przyszłości, jako modele danych, do rozwijania nowej teorii i teorii predykcyjnej.

A końcowa gra naprawdę kończy się zrozumieniem, jak działa nasza planeta, częściowo dlatego, że powietrze, którym oddychamy, strumienie materii i energii, które naprawdę równoważą cykle pierwiastków na Ziemi, są w dużej mierze regulowane przez zbiorową aktywność gatunków mikroorganizmów. Ponieważ w tej chwili jako gatunek równie mocno naciskamy na niektóre cykle energii i materii, weźmy na przykład CO2 w atmosferze, coraz ważniejsze staje się zrozumienie dynamiki i szczegółów tego, jak zachodzi naturalna równowaga, ponieważ sami ją zdobyliśmy i zacznijmy myśleć o sposobach, w jaki możemy żyć trochę bardziej w równowadze z cyklami materii i energii. na naszej planecie. Wierzę więc, że niektóre z tych fundamentalnych rozwiązań, które wydają się być redukcją nauki, tak naprawdę skończą się ewolucją poprzez metagenomikę i niektóre z tych innych technik, o których mówiłem, oraz teorię w kierunku bardziej holistycznej nauki pod względem zrozumienia złożonych systemów, nie tylko na poziomie komórki. ale na poziomie naszej planety.

I tak naprawdę teraz, z niektórymi z tych technik, które pokazaliśmy wam w laboratorium, i, i gdzie jest teraz ta dziedzina, robimy tylko pierwsze małe kroki. Myślę jednak, że możemy zacząć dostrzegać drobne przebłyski tego, dokąd to może zmierzać. Będzie to ekscytujące, jeśli uda nam się wymyślić, jak to zaaranżować, ponieważ wymaga to umiejętności szerokiego wachlarza technologów, teoretyków, matematyków, inżynierów, aby spróbować połączyć to wszystko w całość.

Tak to jest, to są ciekawe czasy i w tym momencie na pewno będzie jeszcze ciekawiej.