Във всеки град живее неповторима съвкупност от микробни организми и този микробен „отпечатък“ е толкова специфичен, че човек би могъл да разбере къде живеете единствено и само по ДНК проба, взета от вашите обувки, твърдят учени.
В рамките на ново проучване изследователи взимат над 4700 проби от местата, които хората най-често докосват в масовия градски транспорт (включително в метро станциите и из автобусните спирки) в 60 града из целия свят. Впоследствие те извършват метагеномно секвениране (изследването на генетичния материал, взет от околната среда). Именно по този начин учените създават атлас на градската микробна екосистема. Според тях това е първият систематичен каталог от този тип.
Резултатите на специалистите показват, че не съществуват два еднакви града. Всеки един от основните метрополиси, които са били проучени, притежава неповторимо „молекулярно ехо“ от микробни видове. И те са различни от популациите, срещани в други градски среди.
Нещо повече – анализът, продължил цели 3 години, открива и хиляди неидентифицирани до момента микроорганизми, включително почти 11 000 вируса и над 1300 типа бактерии, които не пасват на нито един от известен на науката вид.
„Всеки път, когато седнете в метрото, най-вероятно си общувате с напълно нов вид“, казва системният биолог Кристофър Мейсън от университета „Корнел“.
Екипът, включващ консорциум от дузини учени от над 60 изследователски организации, успява да събере пробите от 32 държави на 6 континента. Първоначално обаче целите на проекта са далеч по-скромни - да се анализират микробните видове в метрото на Ню Йорк.
След като начинанието им привлича вниманието на научната общност, Мейсън основава MetaSUB – международен колаборационен проект, чиято цел е да документира градския биом, с който милиони хора си взаимодействат ежедневно.
„Вече е очевидно, че като цяло градовете оказват влияние върху човешкото здраве, макар и механизмите на това влияние да варират широко и често да остават почти неразбрани“, пишат изследователите.
„В действителност тепърва започваме да научаваме повече за микробните динамики в градската среда, извън рамките на пандемията.“
Сред анализираните 4728 проби (всички те са събрани преди пандемията от COVID-19) са открити много повече неизвестни, отколкото известни микроби.
Идентифицирани са общо 10 928 вируса, 1302 бактерии, 2 археи и 838 532 CRISPR (фрагменти от вирусна ДНК), които не се срещат в нашите бази данни. Същевременно учените откриват едва 4246 микроорганизма, които вече са били идентифицирани.
Специалистите казват, че сред всичко това са се натъкнали и на 31 нечовешки микробни вида в 97 процента от пробите – това е едно консистентно „ядро“ от градски микробиом, който, изглежда, се среща навсякъде. Това ядро обаче се надгражда във всеки град от специфични вариации от микробни популации. Според Мейсън те са толкова различни, че той би могъл да предскаже с 90 процента точност къде живее даден човек само по ДНК проба, взета от обувката му.
„Един микробиом съдържа молекулярно ехо на мястото, откъдето е взет - казва Дейвид Данко, първи автор на проучването. – Дадена крайбрежна проба например вероятно ще съдържа микроби, които обичат солите, докато проба от гъстонаселен град ще се отличава с поразително биоразнообразие.“
Учените се надяват, че ще открият нови начини за идентифициране на потенциалните заплахи за здравето на хората, дебнещи в тези микробни популации – например бактериални щамове, които са резистентни на антибиотици.
Изследването е публикувано в Cell.
