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미생물군집 모형화하기

Modeling the microbiome

장내 미생물군집(gut microbiome) - 사람 장관에 사는 미생물들 – 이 건강에 중요한 역할을 하기 때문에 과학자들이 관심을 가지고 있다. 그러나, 그중에 어떤 미생물이 우리의 복지에 영향을 주는지를 알아내는 것은 수수께끼로 남아있다.

연구자들이 초파리에서 장내 세균 사이의 상호작용을 분석하고 모형화하는 수학적 접근법을 개발했다. 이 방법은 사람 장내 세균들 사이의 복잡한 상호작용에 대한 보다 정교한 이해로 이어질 수 있을 것이다.

많은 질병이 특정한 장내 세균 조성과 연관되고 있다. 사람 장내 미생물군은 너무 다양해서 아직 완전하게 분석할 수 없다. 그 대신에 연구자들은 특정한 장내 세균의 존재가 어떻게 숙주 유기체에서 물리적, 거동적 영향으로 이어질 수 있을지 알아보기 위해서 초파리를 모형 유기체로 사용했다.

그들은 초파리 장에서 발견되는 다섯 가지의 세균들 사이의 상호작용을 조사하고 개별 세균종의 존재, 또는 부재가 어떻게 수명과 번식력, 발달을 포함해서 파리의 건강에 영향을 주는지를 계산했다. 특정한 세균종의 영향은 또한 다른 종의 존재에 따른다는 것을 보여준다.

이전 연구는 세균의 존재 및 부재가 유기체의 수명에 영향을 준다는 것을 발견한 바 있다. 이번 연구는 특정한 세균의 존재가 숙주의 생식력을 늘리는 반면에 다른 것들은 수명을 줄일지도 모른다고 제시했다. 자손을 많이 가지면서 수명이 짧거나, 자손을 적게 가지면서 수명이 긴 것 사이의 교환이 있다는 것이다. 이 교환은 미생물군집 상호작용에 의해서 매개된다.

이 상호작용을 밝히기 위해 그들은 각각 다섯 가지 세균들의 독특한 조합을 가진 32 배치의 파리를 길러 조합 시험을 수행했다. 각각의 세균 조합에서 그 파리의 발달과, 생식력, 수명을 측정했다. 새로운 수학적 접근법을 개발해서 그 상호작용을 분석했다.

그 결과, 세균 군집들 사이의 상호작용이 그들의 존재만큼 숙주의 전반적인 건강에 의미가 있었다. 미생물군집의 영향은 개별 세균종의 존재나 부재만으로는 설명할 수 없었다.

사람 미생물군집에 있는 수천 가지의 다른 세균종들의 상호작용을 이해하기 위해서 새롭게 개발된 모형을 확장할 수 있을 것이다.

관련연구자: Jean Carlson

관련기관: University of California - Santa Barbara

본문키워드(한글): 미생물군집, 장내 미생물, 초파리, 상호작용, 모형, 수명, 생식력, 발달

본문키워드(영문): microbiome, gut bacteria, fruit fly, interaction, modeling, lifespan, fertility, development

국가: 미국

원문출판일: 2018-12-05

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181205152208.htm