Kapitel 12: Analyse des menschlichen Mikrobioms

Menschen sind während der Schwangerschaft im Wesentlichen steril, aber während und nach der Geburt wird jede Körperoberfläche, einschließlich Haut, Mund und Darm, zum Wirt einer enormen Vielfalt von Mikroben, darunter Bakterien, Archaeen, Pilze und Viren. Unter normalen Umständen helfen uns diese Mikroben bei der Verdauung unserer Nahrung und der Aufrechterhaltung unseres Immunsystems, aber eine Dysfunktion der menschlichen Mikrobiota wurde mit Erkrankungen in Verbindung gebracht, die von entzündlichen Darmerkrankungen bis hin zu antibiotikaresistenten Infektionen reichen. Moderne Hochdurchsatz-Sequenzierung und bioinformatische Werkzeuge bieten ein leistungsstarkes Mittel, um den Beitrag des menschlichen Mikrobioms zur Gesundheit und sein Potenzial als Ziel für therapeutische Interventionen zu verstehen. Dieses Kapitel wird zunächst die historischen Ursprünge der Mikrobiomstudien und Methoden zur Bestimmung der ökologischen Vielfalt einer mikrobiellen Gemeinschaft diskutieren. Anschließend wird es Shotgun-Sequenzierungstechnologien wie Metagenomik und Metatranskriptomik vorstellen, die rechnerischen Herausforderungen und Methoden, die mit diesen Daten verbunden sind, und wie sie die Analyse des Mikrobioms ermöglichen. Schließlich wird es mit Beispielen der funktionellen Genomik des menschlichen Mikrobioms und dessen Einfluss auf Gesundheit und Krankheit abschließen.