Обнаружение неоткрытого: Продвижение новых инструментов, чтобы заполнить микробное древо жизни

В перспективной части, изданной 6 ноября в журнале Science, Эдди Рубине, директоре американского Института Генома Сустава Министерства энергетики (ДОУ ДЖДЖИ), Офис ДОУ Научного Пользовательского Средства, наряду с Микробным Главой Программы Таней Войк, обсуждает почему настало время, чтобы применить геномные технологии, чтобы обнаружить новую жизнь на Земле. В этой перспективе они предлагают подразделение микробной жизни на Земле в три категории: исследуемый, неизведанный, и неоткрытый. Первое может быть выращено в лаборатории. Второе охватывает неразвитые организмы от экологических образцов, известных только их молекулярными подписями.

Третьей, центром перспективы, является все же неоткрытая жизнь, которая вплоть до сих пор уклонилась от обнаружения.«Мы сбалансированы, вооружены новым набором инструментов сильных геномных технологий, чтобы произвести и взорвать все более и более большие наборы данных, чтобы обнаружить новую жизнь, которая может поразительно отличаться от тех, которых мы каталогизировали к настоящему времени», сказал Рубин. «Природа переделывала жизнь в течение по крайней мере трех миллиардов лет, и у нас теперь есть новый набор способов искать новую жизнь, которые до сих пор уклонились от открытия».

«Крупный масштаб, метагеномное упорядочивание экологических образцов ДНК и РНК должно, в принципе, произвести данные о последовательности любого предприятия, для которого могут быть извлечены нуклеиновые кислоты», отметил Рубин. «Анализ этих данных, чтобы определить выбросы к ранее определенной жизни представляет мощное средство исследовать неизвестное».Кроме того, Рубин указал на появление единственной клетки, упорядочивающей с микрожидким и подходами сортировки клетки, сосредоточенными определенно на клетках, которые испытывают недостаток в генах, которые соответствуют ранее определенным как другой подход в поиске абсолютно новых организмов.«Мы также должны выбрать особенно подходящие экологические ниши так, чтобы мы только посмотрели, ‘под уличной лампой’ – в окружающей среде, которую мы уже ранее изучили».

Рубин предложил цели открытия новой жизни включая чрезвычайную, неприветливую и изолированную окружающую среду, которая, как ожидают, будет предпочтенными нишами для молодости, потенциально защищенной от более современных микробных конкурентов. Это включало бы низкие кислородные места недр с условиями окружающей среды, предшествующими Большому Событию Окисления, которое произошло приблизительно 2,3 миллиарда лет назад, когда атмосфера пошла от очень низко до высоких концентраций кислорода.

Поддержка идеи, которая изолировала окружающую среду низкого кислорода, может быть предпочтенными нишами для молодости, прибывает из наблюдений, что анаэробные ниши глубоко в земной коре имеют тенденцию питать древние отделения в областях жизни.Нет никакого отсутствия возможностей для исследования микробного разнообразия планеты, сказал Рубин. «Студенты, рассматривающие карьеру, могут быть хорошо обслужены, чтобы присоединиться к легионам картографов 21-го века, которые, как пользовательское сообщество ДОУ ДЖДЖИ, интерпретируют координаты, произведенные инструментами геномики и другого продвинутого omics, чтобы нанести на карту метаболический потенциал планеты».

Среди тысяч экологических упорядочивающих целей, которые составляют резюме ДОУ ДЖДЖИ проектов генома, некоторое зеркало проблемы, с которыми Древний Моряк столкнулся вдоль путешествия судна: «ведомый штормами в холодную Страну к Южному полюсу; к тропической Широте Большого Тихого океана; и странных вещей, которые случились».Исследование «неоткрытой» классификации, как ожидают, будет благом для обогащения общественных порталов данных, сказал Рубин.

Он также отметил, что скрывание среди этих трудных может быть открытием «четвертой области» жизни, к которой разумный моряк, древний или современный, может объявить, «максимальная скорость вперед».