Mikrobiom
Mikrobiom (grč. μικρός – mikrós = mali + βίος – bíos = život) je zajednica mikroorganizama koja se obično može naći kako žive zajedno u bilo kojem staništu. Tačnije su ga definisali 1988. Whipps et al. kao "karakterističnu mikrobnu zajednicu koja zauzima razumno dobro definirano stanište koje ima različita fizičko-hemijska svojstva. Termin se stoga ne odnosi samo na mikroorganizme koji su uključeni, već i obuhvata njihovo pozorište aktivnosti". U 2020., međunarodni panel stručnjaka objavio je rezultate svojih rasprava o definiciji mikrobioma. Oni su predložili definiciju mikrobioma zasnovanu na oživljavanju "kompaktnog, jasnog i sveobuhvatnog opisa pojma" kako su ga izvorno dali Whipps et al., ali je dopunjen sa dva paragrafa objašnjenja. Prvi pasus objašnjenja izgovara dinamički karakter mikrobioma, a drugi pasus jasno odvaja pojam "mikrobiota" od pojma "mikrobiom ''. Mikrobiota se sastoji od svih živih članova koji formiraju mikrobiom. Većina istraživača mikrobioma se slaže da se bakterije, archaea, gljive, alge i mali protisti trebaju smatrati članovima mikrobioma. Integracija faga, virusa, plazmida i mobilnih genetićkih elemenata je kontroverznija. Whippsov "teatar aktivnosti" uključuje esencijalnu ulogu koju sekundarni metabolit ima u posredovanju složenih interakcija među vrstama i osiguravanju opstanka u konkurentskim okruženjima. Određivanje kvoruma izazvano malim molekulama omogućava bakterijama da kontroliraju kooperativne aktivnosti i prilagođavaju svoje fenotipove biotskom okruženju, što rezultira, naprimjer, adhezijom ćelija-ćelija ili formiranjem biofilma. Sve životinje i biljke formiraju asocijacije s mikroorganizmima, uključujući protiste, bakterije, arheje, gljive i viruse. U okeanu, odnosi između životinja i mikroba su historijski istraženi u sistemima jedan domaćin-simbiont. Međutim, nova istraživanja raznolikosti mikroorganizama koji se povezuju s različitim domaćinima morskih životinja pomjeraju polje u studije koje se bave interakcijama između životinjskog domaćina i višečlanog mikrobioma. Potencijal mikrobioma da utiče na zdravlje, fiziologiju, ponašanje i ekologiju morskih životinja mogao bi promijeniti dosadašnja shvatanja o tome kako se morske životinje prilagođavaju promjenama. Ovo se posebno odnosi na rastuće promjene vezane za klimu i antropogene promjene koje već utiču na okean. Biljni mikrobiom ima ključnu ulogu u zdravlju biljaka i proizvodnji hrane i dobio je značajnu pažnju posljednjih godina. Biljke žive u zajednici sa različitim mikrobnim konzorcijima, koji se nazivaju biljna mikrobiota, koji žive i unutar (endosfera) i izvan (episfera) biljnog tkiva. Oni imaju važnu ulogu u ekologiji i fiziologiji biljaka. Smatra se da osnovni biljni mikrobiom sadrži ključne mikrobne taksone bitne za zdravlje biljaka i za kondiciju biljnog holobionta. Isto tako, sisarski crijevni mikrobiom (zastarjeli, a pogrešni naziv “crijevna flora”) se pojavio kao ključni regulator fiziologije domaćina, a koevolucija između domaćina i mikrobnih loza odigrala je ključnu ulogu u prilagođavanju sisara njihovom raznolikom životnom stilu. Istraživanje mikrobioma nastalo je u mikrobiologiji još u sedamnaestom stoljeću. Razvoj novih tehnika i opreme podstaknuo je mikrobiološka istraživanja i izazvao promjene paradigme u razumijevanju zdravlja i bolesti. Razvoj prvih mikroskopa omogućio je otkrivanje novog, nepoznatog svijeta i doveo do identifikacije mikroorganizama. Infektivne bolesti su postale najraniji fokus interesovanja i istraživanja. Međutim, samo mali dio mikroorganizama je povezan s bolešću ili patogenošću. Ogromna većina mikroba je neophodna za zdravo funkcioniranje ekosistema i poznata je po korisnim interakcijama s drugim mikrobima i organizmima. Koncept da mikroorganizmi postoje kao pojedinačne ćelije počeo je da se menja, kako je postajalo sve očiglednije da se mikrobi pojavljuju unutar kompleksnih sklopova u kojima su interakcije vrsta i komunikacija kritični. Otkriće DNK, razvoj tehnologija sekvenciranja, lančane polimerazne reakcije (PCR) i tehnika kloniranja omogućilo je istraživanje mikrobnih zajednica korištenjem pristupa nezavisnih od uzgoja. Daljnje promjene paradigme dogodile su se početkom ovog stoljeća i još uvijek traju, budući da su nove tehnologije sekvenciranja i akumulirani podaci o sekvenci istakli i sveprisutnost mikrobnih zajednica u vezi sa višim organizmima i kritičnu ulogu mikroba u zdravlju ljudi, životinja i biljaka. Oni su revolucionirali mikrobnu ekologiju. Analiza genoma i metagenoma na visokoj propusnosti sada pruža vrlo efikasne metode za istraživanje funkcionisanja kako pojedinačnih mikroorganizama, tako i čitavih mikrobnih zajednica u prirodnim staništima.