미생물은 건강과 질병의 여러 측면에서 중요한 역할을하는 것으로 알려져 있으며식이 요법, 약물 및 신체적 스트레스와 같은 변수에 크게 영향을받을 수 있습니다.
이 모델은 2022 년 3 월 _nature Ecology &Evolution _에 출판 된 논문에 설명되어 있습니다. 소위 "동적 구조화 된 생태 공동체"를 위해 개발 된 최초의 모델은 미생물을 포함하는 범주입니다.
"미생물이 변화에 어떻게 반응하는지 이해하면 크론 병, 과민성 대장 증후군 및 치주염과 같은 미생물과 관련된 질병을 치료하는 방법에 대한 새로운 통찰력이 생길 수 있습니다.
이 모델은 Imperial College London 및 Stanford University의 연구원들과 협력하여 개발되었습니다.
새로운 접근
미생물 공동체 역학의 대부분의 수학적 모델은 공동체의 구조, 특히 다른 그룹 간의 자원 분할을 고려하지 않습니다.
그러나 Tarnita는 구조가 지역 사회가 변화에 어떻게 반응하는지 결정하는 데 중요한 역할을한다고 말했다.
팀이 개발 한 모델은 경쟁 이론에 뿌리를두고 있으며, 이는 고정 된 자원이 주어지면 자원 임계 값이 가장 낮은 종은 궁극적으로 다른 모든 것을 유발할 것이라고 말합니다.
연구원들은 경쟁 이론에 또 다른 주름이 추가되었으며, 실제 환경에서는 일부 종이 다른 자원보다 특정 자원에 접근 할 수있는 시간이 더 쉬울 수 있거나 자원을보다 효율적으로 이용할 수 있거나 바로 인근에 더 많은 자원을 가지고 있기 때문에 다른 자원보다 쉽게 접근 할 수 있음을 반영합니다.
테스트 예측
이 팀은 커뮤니티가 두 그룹으로 나뉘어지면서 모델을 테스트했습니다. 그 중 하나는 다양한 환경에서 종의 실제 데이터를 기반으로 리소스에 쉽게 액세스 할 수있었습니다.
그들의 기대에 따라, 시뮬레이션은 자원에 가장 쉽게 접근 할 수있는 그룹이 풍부하게 증가하고 다른 그룹을 희생시키면서 대부분의 지역 사회 바이오 매스를 차지한 것으로 나타났습니다.
연구원들은 또한 인간 장과 구강의 미생물 공동체의 실제 데이터 세트를 사용하여 모델의 예측을 테스트했습니다.
이 테스트는이 모델이 혼란 후 미생물 공동체의 구성에 대한 정확한 예측을 제공 할 수 있음을 보여주었습니다.
인간 건강에 대한 시사점
Tarnita는 이번 연구 결과가 연구자들이 인간 건강을 증진시키기 위해 미생물을 조작하기위한 새로운 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있다고 말했다.
예를 들어,이 모델은 소화 건강을 촉진하거나 염증을 줄이기 위해 장에 도입 될 수있는 미생물을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
"우리 모델의 주요 통찰력은 자원에 가장 쉽게 접근 할 수있는 소수의 종을 타겟팅하면 지역 사회의 전체 구성에서 큰 변화를 일으킬 수 있다는 것입니다." "우리의 모델은 이러한 주요 목표를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다."
