A unified conceptual framework for prediction and control of microbiomes

میکروبیومی ها تقریبا همه سیستم های روی زمین را تحت تاثیر قرار می دهند و با وجود تفاوت های گسترده بین سیستم ها، ما معتقد هستیم که چارچوب مفهومی یکپارچه برای درک دینامیک میکروبیوم که در همه سیستم ها قابل استفاده است، بسیار مفید و سودمند است. توانایی پیش بینی دقیق و کنترل میکروبیوم ها در محیط زیست و انسانی، فرصت های قابل توجهی را برای حفظ و بهبود سلامت اکوسیستم ها و انسان ها به طور یکسان فراهم می کند. انجام این کار مستلزم درک فرآیندهای پویایی زمانبندی میکروبیومی است که در حال حاضر چالش بزرگی را به وجود می آورد. با این وجود ما ادعا می کنیم که فرصت های جدید با قرار دادن مطالعات دینامیک زمانبندی محیط زیست و انسان در زمینه چارچوب مفهومی یکپارچه ایجاد می شود. چارچوب مفهومی ما اینست که عوامل مؤثر بر پویایی زمانبندی میکروبیوم ها می توانند به سه دسته گسترده تقسیم شوند: تاریخ زیستی و زیستی، پویایی درونی و عوامل تحریک خارجی. هر دو علم میکروبیولوژیکی محیطی و انسانی این عوامل را بررسی می کنند، اما نه به روش هماهنگ و هماهنگ. در اینجا ما در مورد فرصت هایی برای تداخل بیشتر در این حوزه ها، مانند استفاده از مفاهیم بوم شناسی خاص از علوم میکروبیوم محیطی برای هدایت بهینه سازی استراتژی های دستکاری میکروبیوم ها در جهت بهبود سلامت، بحث می کنیم. برای دستیابی به یکپارچه سازی درک لازم است که یک تئوری مشترک از نظر تئوری از تکرار صریح بین مدل ها و ویژگی های مولکولی مبتنی بر پویایی میکروبیوم در سراسر سیستم ایجاد شود. فقط از طریق تکرار آزمایش مدل-آزمایش، ما در نهایت به پیش بینی و کنترل در میکروبیوم ها که بر پایداری اکوسیستم و سلامت انسان اثر می گذاریم، دست یابیم.